รายงานการวจยฉบบสมบรณ

การบาบดนาเสยจากโรงฆาสตวดวยระบบบงประดษฐ

Slaughterhouse Wastewater Treatment by Constructed Wetland System

รศ.ดร. ศวศา กานตวนชกร

ภาควชาวศวกรรมสงแวดลอม คณะวศวกรรมศาสตร

มหาวทยาลยเชยงใหม

เสนอตอ

คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม

กนยายน 2557

ก

กตตกรรมประกาศ

งานวจยน ไดรบการสนบสนนงบประมาณในการดาเนนการจากงบประมาณเงนรายไดประจาป

งบประมาณ 2555 จากคณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม และใชหองปฏบตการในการวเคราะห

คณภาพนาทภาควชาวศวกรรมสงแวดลอม คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหม ตลอดจนไดรบความ

อนเคราะหสถานทกอสรางระบบทใชศกษา ณ โรงฆาสตวของเทศบาล เทศบาลนครเชยงใหม ผวจยจง

ขอขอบพระคณในการสนบสนนจากทกหนวยงาน

ข

คณะผวจย

1. รองศาสตราจารย ดร. ศวศา กานตวนชกร

อาจารยประจา ภาควชาวศวกรรมสงแวดลอม มหาวทยาลยเชยงใหม

2. นายเลศศกด โกศยกานนท

นกศกษาปรญญาโท ภาควชาวศวกรรมสงแวดลอม มหาวทยาลยเชยงใหม

ค

บทคดยอ

ในการศกษาหาประสทธภาพการบาบดนาเสยจากโรงฆาสตว เทศบาลนครเชยงใหม โดยระบบบง

ประดษฐ ไดใชระบบขนาดหองปฏบตการ ประกอบดวยระบบบาบดขนตน ไดแก ตะแกรงกรองเศษขยะทม

ขนาดใหญ ตามดวยบอดกไขมน และบอเซปตกทตอกนแบบอนกรม 4 บอ จากนนนาเสยจะถกสบเขาบอบง

ประดษฐแบบไหลใตผวในแนวดงทมการไหลแบบไหลขน ตามดวยบอบงประดษฐขนาดเดยวกนทมการไหลใต

ผวในแนวดงแบบไหลลง ทง 2 บอปลกดวยตนกกลงกา นาทออกจากระบบจะถกสบวนกลบเขาบอบงประดษฐ

บอแรกอกครงหนง โดยมการหมนเวยนนา 100% เพอเพมประสทธภาพกาบาบด ในการศกษาครงน ไดมการ

ทดลองเปรยบเทยบประสทธภาพการบาบดทอตราภาระบรรทกทางชลศาสตร ท 6, 12, 25 และ 50 ซม/วน พบวา

เมอเพมอตราภาระบรรทกทางชลศาสตร หรออกนยหนง เทากบเปนการลดระยะเวลาเกบกกของนาเสยในระบบ

ประสทธภาพการบาบดจะลดลง แตทงนพบวาแมทอตราภาระบรรทกทางชลศาสตรทสงสด ระบบยงคงม

ประสทธภาพสง สามารถบาบดนาเสยจนไดมาตรฐานของนาเสยอตสาหกรรมทงในรปของ COD และ TKN

และระบบบาบดขนตนสามารถลดความสกปรกของนาเสยได 40-50% ในรปของ COD, BOD และ SS ในนาเสย

ทมาจากโรงฆาสตว ดงนนจงมความเปนไปไดทจะใชระบบบาบดแบบบงประดษฐบาบดนาเสยจากโรงฆาสตว

แตทงนตองมระบบบาบดขนตน เพอลดความสกปรกของนาเสยลงระดบหนงกอน

ง

ABSTRACT

To study the efficiency of constructed wetland system to treat slaughter house wastewater from

Chiang Mai municipality slaughter house, laboratory scale treatment system was used. The preliminary

system composed of screening and grease trap, followed by 4 septic tanks in series. The water then was

pumped into two subsurface vertical flow constructed wetland beds connected in series, an up flow bed

followed by a down flow bed. The effluent was recycled back to the first wetland bed to improve treatment

efficiency. By using 4 hydraulic loading rates (HLR) of 6, 12, 25 and 50 cm/d to compare the removal

efficiencies, it was found that higher HLR, the removal efficiency was reduced, due to shorter hydraulic

retention time. However, the system was able to treat wastewater to meet National Industrial effluent standard

in terms of COD and TKN even at the highest HLR. Preliminary step could removed 40- 50% of COD, BOD

and SS in the wastewater. Constructed wetland system is a promising system to apply for slaughter house

wastewater treatment in Thailand.

สารบญ

หนา

กตตกรรมประกาศ ก

คณะผวจย ข

บทคดยอ ค

Abstract ง

บทท 1 บทนา 1

บทท 2 ทฤษฎ 3

บทท 3 วธการทดลอง 25

บทท 4 ผลการทดลอง 34

บทท 5 สรปผลการทดลอง 55

บทท 6 เอกสารอางอง 56

1

บทท 1

บทนา

เทศบาลนครเชยงใหมมโรงฆาสตวตงอยทถนนประชาสมพนธ อาเภอเมอง แตละวนจะมการ

ชาแหละเนอวว 1-3 ตวและเนอหมประมาณ 120 ตว ทาใหมน าเสยทเกดจากกระบวนการชาแหละและการ

ลางประมาณ 20 ลกบาศกเมตร ตอวน น าเสยเหลานมความสกปรกสงเนองจากมการปะปนดวยเลอด เศษ

เนอ อวยวะตางๆและขนสตวจานวนมาก ในระยะหลายปทผานมา ทางเทศบาลไมไดมระบบบาบดท

เหมาะสม มเพยงบอเกบกกทไมไดมาตรฐานและปลอยน าเสยนลงสลาคลองแมขา ทาใหน าในลาน าแมขา

เกดการปนเปอนและเนาเสยเปนอยางมาก

คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเชยงใหมและเทศบาลนครเชยงใหมไดมความรวมมอใน

การปรบปรงคณภาพน าในคลองแมขา โดยมโครงการตางๆรวมกนตลอดมา ในการศกษาทดลองนาระบบ

บงประดษฐเพอบาบดน าเสยจากโรงงานฆาสตวเปนอกโครงการหนง โดยมวตถประสงคเพอสรางระบบ

สาธตสาหรบการบาบดน าเสยจากโรงฆาสตว โดยเปนระบบทใชหลกการบาบดแบบธรรมชาต คอระบบ

บาบดแบบบงประดษฐทมน าไหลใตผวในแนวดง ซงระบบบงประดษฐเปนระบบทมคากอสรางตา การ

ดาเนนการและดแลระบบทาไดงาย แตมประสทธภาพสงหากมการออกแบบและกอสรางอยางถกตอง แต

ขอเสยของระบบนคอใชพนทมาก ทงนโรงฆาสตวของเทศบาลมพนทเพยงพอ และหากระบบทางานไดด ก

สามารถขยายใหรบนาเสยทเกดขนทงหมดได

วตถประสงคของโครงการ

เพอศกษาประสทธภาพการบาบดน าเสยจากโรงฆาสตว โดยใชระบบบงประดษฐแบบไหลใตผวในแนวดง

แบบผสม ทอตราภาระบรรทกทางชลศาสตรแตกตางกน

ประโยชนทคาดวาจะไดรบ

ไดแนวทางและคาการออกแบบระบบบาบดบงประดษฐสาหรบบาบดน าเสยจากโรงฆาสตว และสามารถ

นาไปประยกตใชกบโรงฆาสตวทอนไดดวย

2

ขอบเขตของการวจย

การศกษาการบาบดนาเสยจากโรงฆาสตวดวยระบบบงประดษฐแบบไหลใตผวในแนวดงแบบทมการไหล

ขน (up-flow) สลบกบไหลลง (down-flow)

1. เปนการศกษาโดยการสรางแบบจาลองในพนทจรง

2. นาเสยทใชในการศกษาเปนนาเสยจากโรงฆาสตวของเทศบาลนครเชยงใหม

3. ระบบทใชบาบด ประกอบดวย ถงดกไขมน บอเซปตก และระบบบงประดษฐแบบไหลใต

ผวในแนวดงแบบไหลขนและแบบไหลลง

4. แบบจาลองระบบบงประดษฐแบบไหลใตผวในแนวดง มขนาด กวาง 1.0 ม. ยาว 1.0 ม.

และลก 1.0 ม. จานวน 4 บอ บรรจดวยหนขนาด 1 นว ลก 45 ซม.

5. พชทใชในการศกษาคอ กกรงกา (Cyperus alternifolius L.)

6. เปรยบเทยบประสทธภาพของการบาบดนาเสยโรงฆาสตว ทอตราภาระบรรทกทางชล

ศาสตรแตกตางกนคอ 6, 12 ,25 และ 50 ซม./วน

7. ในแตละการทดลองจะมการไหลหมนเวยนนากลบ 100 %

3

บทท2

ทฤษฎและสรปสาระสาคญจากเอกสารทเกยวของ

บงประดษฐหรอพนทชมนา (wetlands) หมายถง พนทซงมนาทวมถงหรอชมไปดวยน าผวดนหรอน าใต

ดนในระยะเวลานานพอทจะทาใหพนทนนคงสภาวะการอมตวดวยน าไวได (U.S. EPA 1988) โดยจะเปนระบบ

บาบดน าเสย ทเลยนแบบกลไกตามธรรมชาตคอ อาศย ดน น า พช และจลนทรยในการบาบดของเสยในน า

ระบบนมการพฒนาอยางรวดเรวในชวง 15-20 ปทผานมา เนองจากการออกแบบกอสรางไมซบซอน การดแล

ระบบไมตองอาศยเทคโนโลยมากจงไมจาเปนตองใชบคคลากรทมความรในการดาเนนระบบ มคาใชจายในการ

ดาเนนการนอยระบบมความยดหยนสงสามารถทนตอการเปลยนแปลงของอตราบรรทกตางๆ และสามารถ

ควบคมสภาพแวดลอมได (Metcalf and Eddy, 1991) ระบบบงประดษฐทใชในการบาบดน าเสยโดยทวไปม

ประสทธภาพในการบาบดมลสารตางๆไดดเนองจาก ระบบมทงกระบวนการกาจดมลสารในทางกายภาพ เคม

และชวภาพรวมกนอย เชนกระบวนการทาใหตกตะกอน (Sedimentation) การกรอง (Filtration) การดดซบกบ

อนภาคของดน (Adsorption) รวมทงการยอสลายโดยจลนทรยและการดดซบของพชดวย

2.1 ชนดและหนาทของบงประดษฐ

บงประดษฐสามารถแบงตามลกษณะการไหลของนาเสยไดเปน 3 ประเภท ไดแก

2.1.1. บงประดษฐแบบนาไหลบนผว ( Free Water Surface , FWS)

ระบบนโดยทวไปจะประกอบดวยแองหรอรองน า ทมการเคลอบหรอฉาบวสดกนน าททาจากดน

เหนยวหรอจากวสดทางดานธรณวทยาอนๆ ทงทสรางขนหรอมอยตามธรรมชาตบนพนบอเพอปองกนการ

รวซมของน า และประกอบไปดวยดนและวสดตวกรองตางๆ ทจะชวยใหรากพชสามารถยดเกาะอยได โดยม

ระดบนาลกประมาณ 0.2-0.4 เมตร พบวาของแขงจะถกกรองและตกตะกอนไดดในชวงตนน าใกลกบทางน าเขา

(Vymazal , 1998) ถาการกระจายนาเขาสระบบเปนไปอยางสมาเสมอโดย เฉพาะอยางยงในบงประดษฐทมพนท

แคบ ยาว และมระดบความลกของน าในบอไมมากนก ประกอบกบน ามการไหลอยางชาๆ ผานกงกานของพชท

แผกระจายอยท วไปในระบบ จะทาใหเกดการไหลของน าแบบไหลตามกนอยในสภาพ plug-flow (Vymazal ,

1998) ขนซงจะชวยทาใหปญหาการไหลลดวงจรของระบบลดลงได ไนโตรเจนจะถกกาจดไดดจากการ

เกดปฏกรยาไนตรฟเคชนและดไนตรฟเคชน ระบบกาจดฟอสฟอรสไดพอสมควรจากการดดซบของพชและการ

ตกผลก (Precipitation) ซงเปนปฏกรยาหลกในการลดฟอสฟอรสแตเนองจากพนทสมผสของน ากบดนมนอยจง

เกดปฏกรยาเคมไดไมมากนก โดยทวไปการออกแบบระบบบงประดษฐแบบน าไหลบนผวดนควรมการบาบด

ขนตนกอนเชนการแยกตะกอนออกกอน และภาระบรรทกสารอนทรยไมควรเกน 11.2 กรมบโอด/(ม2/วน) ภาระ

4

บรรทกทางน าสาหรบระบบทเปนการบาบดขนทสองเทากบ 1.2-4.7 ซม./วน และ 1.9-9.4 ซม./วน อตราสวน

ความยาวตอความกวางไมนอยกวา 10:1 และมชนดนสาหรบปลกพชลก 20-30 ซม. (Vymazal ,1998)

รปท3.1 บงประดษฐแบบนาไหลบนผว (U.S. EPA , 1988)

2.1.2. บงประดษฐแบบนาไหลใตผวในแนวราบ (Horizontal Subsurface Flow , HSF)

ระบบนโดยทวไปประกอบดวยรองยาวหรอพนดน ทเคลอบหรอฉาบดวยวสดกนน าไวดานลาง

เพอปองกนการรวซมของน า และตวกรองเพอชวยใหพชสามารถยดเกาะและพชเจรญเตบโตได ตวกรองทใช

อาจเปนหนหรอหนบด (ขนาดเสนผานศนยกลาง 10-15 ซม.) กรวดและดนชนดตางๆ อยางใดอยางหนงหรอ

หลายอยางรวมกน (Reed et al., 1988)

การทน าเสยไหลผานตวกรองจะทาใหน าเสยถกบาบดในระหวางสมผสกบผวหนาของตวกรอง

และสวนรากของพช บรเวณใตช นกรองจะอมตวดวยน าอยตลอดเวลาซงจะทาใหเกดสภาวะไรอากาศ

(anaerobic) ขนอยางไรกตามพชยงสามารถดงออกซเจนเขาไปยงสวนรากซงทาให จลนทรยชนดใชอากาศ

(aerobic microsites) สามารถเจรญเตบโตในสวนรอบๆรากและไรโซมของพชได ทาใหเกดการบาบดของมล

สารในน าเสยไดโดยการยอยสลายของจลนทรยทใชออกซเจนและไมใชออกซเจนรวมทงทงการบาบดทาง

กายภาพและทางเคม จลนทรยบางสวนจะใชออกซเจนทสงผานมาทางรากพชในการยอยสลายสารอนทรย แต

จากการทดลองพบวาออกซเจนทสงผานมาทางรากพชมปรมาณนอยมากทาใหปฏกรยาหลกทเกดขนในระบบ

การไหลในแนวราบเกดปฏกรยาของจลนทรยทไมใชออกซเจน (Brix and Schierup,1990)

5

รปท 3.2 บงประดษฐแบบนาไหลใตผวในแนวราบ (U.S. EPA , 1988)

2.1.3. บงประดษฐแบบนาไหลใตผวในแนวดง (Vertical Subsurface Flow, VSF)

บงประดษฐประเภทนจะมลกษณะโดยทวไปคลายกนกบ ระบบการไหลในแนวราบ แตแตกตาง

กนทระบบการไหลในแนวดงจะมการกระจายน าเขาตลอดพนทผวของระบบ การออกแบบประกอบดวย แปลง

บงประดษฐทปลกดวยพชโผลพนน า โดยน าเสยจะไหลผานชนกรองในแนวดงโดยมระบบการระบายน าอยใต

ชนกรอง (underdrain system) พบวาระบบจะใหประสทธภาพทดขนเมอใชตวกลางทมความพรนมาก เชน

กรวดและทราย อกท งการปอนน าเสยเขาระบบแบบเปนครงคราว (Intermittent Loading)จะชวยสงผาน

ออกซเจนใหแกดนไดมากกวาระบบบงประดษฐแบบน าไหลใตผวแนวนอนหลายเทา (Vymazal , 1998) เพราะ

อากาศจะเขาสระบบชวงทมการเตมน าเสยและในชวงทไมมการเตมน าเสยระบบจะอยในสภาพแหง จงทาให

อากาศสามารถแพรอยตามชองวางและตวกลาง (Void) ทาใหการแพรของออกซเจนด โดยออกซเจนจะแพรได

ดกวาในนาประมาณ 10,000 เทา (Brix , 1993) ชวยเพมการเกดปฏกรยาไนตรฟเคชน (Nitrification) และดไนตร

ฟเคชน (Denitrification)

รปท 3.3 บงประดษฐแบบนาไหลใตผวชนกรองในแนวดง (Vymazal , 1998)

6

2.1.4. บงประดษฐแบบผสมผสาน (Hybrid หรอ Combined system)

ในการเพมประสทธภาพในการบาบดน าเสยไดมการนาเอาระบบบงประดษฐแบบตางๆมาใช

รวมกนเพอเพมประสทธภาพในการบาบด โดยเฉพาะการกาจดไนโตรเจน สวนมากจะเปนการนาเอาระบบทม

การไหลในแนวดงมาใชรวมกบการไหลในแนวราบ เนองจากการใชการไหลแนวราบอยางเดยว พบวามการเกด

ไนตรฟเคชนนอยมาก จงมการนาเอาระบบทมการไหลแนวดงมาใชเมอ 10 ปทแลวมา เนองจากระบบนม

ความสามารถในการสงผานออกซเจน (oxygen transfer) สงกวาแบบทมการไหลในแนวราบมาก นอกจากนยง

ใชพนทนอยกวา (Vymazal, 2001) ในชวง 5 ปทผานมาไดมการนาระบบผสมผสาน (Combined หรอ Hybrid

system) มาใชโดยนาขอดของการไหลแนวดงและแนวราบมาใชรวมกน หรอการไหลแนวดงทมทศทางการไหล

ขนรวมกบการไหลในแนวดงทมการไหลแบบไหลลง เพอเพมประสทธภาพในการบาบด

โดยทวไประบบแบบผสมผสานจะมสองแบบคอการไหลแนวราบอยกอนการไหลแนวดงหรอการ

ไหลแนวดงอยกอน ในขณะนยงไมมขอมลมากพอทจะสรปไดวาแบบไหนดกวากน แตจากการศกษาทผานมา

พบวามการเกดไนตรฟเคชนดในแบบการไหลแนวดงและเกดดไนตรฟเคชนในการไหลแนวราบ แตกพบวาม

การเกดดไนตรฟเคชนในการไหลแนวดงดวยเชนกน (Kantawanichkul and Somprasert, 2005) แตโดยรวมแลว

สามารถลดไนโตรเจนไดมากขน นอกจากนยงมรายงานวาการกาจดฟอสฟอรสเกดไดทงการไหลแนวดงและ

การไหลแนวราบ

2.2 พชในบงประดษฐ

พชในระบบทาหนาทเปนตวกลางใหจลนทรยไดยดเกาะ แลกเปลยนกาซออกซเจนจากบรรยากาศส

บรเวณราก (Root-Zone) ทงยงชวยใหแสงแดดกระทบผวนอยลงซงเปนการปองกนการเจรญเตบโตของสาหราย

(Algae) ในทางออม เนองจากพชสามารถนาอาหารในน าเสยไปใชไดเพยงเลกนอย จงไมมหนาทหลกในการ

ยอยสลายและดดซมอาหาร

2.2.1. ลกษณะของพชในบงประดษฐ

พชถอวาเปนองคประกอบอยางหนงทมความสาคญสาหรบบงประดษฐ โดยพชทใชในบง

ประดษฐสามารถแบงไดเปน 3 ประเภท ไดแก พชลอยน า (Floating Plant), พชโผลเหนอน า (Emergent Plant)

และพชใตน า (Submerged Plant) ซงพชแตละประเภทจะมคณลกษณะและการเจรญเตบโตแตกตางกนออกไป

ในปจจบนนยมเลอกใชพชพวกทโผลพนนาในบงประดษฐมากกวาพชลอยนา ซงไมสามารถทนกบอากาศหนาว

และศตรพช ดงนนการเลอกชนดของพชสาหรบบงประดษฐควรคานงถงลกษณะและความเหมาะสมของพชแต

ละประเภทดวย

7

-พชลอยนา (Floating Plant)

เปนพชทสามารถปรบตวใหเจรญเตบโตในนาและลอยอยไดหรอมบางสวนของลาตนทโผลขน

เหนอน า ทงในน าตนๆหรอลกเปนเมตร โดยลาตนมลกษณะโปงพองภายในกลวง ใบแผแบน หรอมรากท

เปลยนเปนนวมรอบๆตน และมรากฝอยละเอยดอยใตน าตวอยางของพชประเภทนไดแก จอก แหน กระจบ

ผกตบชวา จอกหหน เปนตน ซงพชลอยน านเหมาะสมกบระบบทมภาระบรรทกสารอนทรยไมสงมากนก การ

บาบดสวนใหญจะเกดจากการดดซมของพชขอดของระบบนคอ ใบพชจะปกคลมผวน าทาใหแสงผานไดนอยจง

ไมเกดสาหราย และยงสามารถกาจดไนโตรเจนไดดเนองจากบรเวณรากพชมการสงผานออกซเจนทาใหเกด

ปฎกรยา ดไนตรฟเคชน นอกจากนไนโตรเจนจะถกกาจดไดจากการระเหยของแอมโมเนยและการสะสมในพช

และขอจากดของระบบนคอกาจดมลสารทอยในตะกอนไดดและพชมกจะมการแพรกระจายอยางรวดเรวยากตอ

การจดการ รวมทงยงเปนแหลงเพาะพนธของยงอกดวย

-พชโผลเหนอนา (Emergent Plant)

เปนพชทมรากเจรญอยใตดนในน า ใบและดอกชขนเหนอน า ซงแตละชนดเจรญเตบโตไดท

ระดบนาตางๆกน ตวอยางของพชประเภทนเชน กกบางชนด ออและธปฤาษ เปนตน พชชนดนเปนพชทนยมใช

ในระบบบงประดษฐ เนองจากเปนพชทสามารถปรบตวและทนตอการเปลยนแปลงของสภาวะแวดลอมไดด

สามารถปลกไดทงในพนทชมนา และพนทนาทวม คณสมบตของพชประเภทนคอ สวนใบทอยเหนอนาสามารถ

นาหรอลาเลยงออกซเจนจากชนบรรยากาศไปยงสวนรากพชได สงผลทาใหชนกรองในบรเวณทรากพชยดเกาะ

เกดสภาพไรอากาศ และสวนตางๆของพชจะชวยทาหนาทกาจดของเสยในรปแบบตางๆ

-พชใตนา (Submerged Plant)

เปนพชทมทกสวนของตนอยใตน า มรากยดเกาะกบดนหรออนทรยวตถใตน าหรอลอยอยในน า

เพอใหตนทรงตวอยไดในระดบน าตงแต 20 เซนตเมตรไปจนถง 2 เมตร ตวอยางพชประเภทนไดแก สาหราย

หางกระรอก สาหรายพงชะโด ดปลนา สนตะวาใบนาย เปนตน

ถาระดบลกมากๆพชประเภทนจะไดรบแสงนอยและไมสามารถเจรญเตบโตได

ปจจบนพชทนยมปลกในบงประดษฐสวนใหญมกเปนพชจาพวก ธปฤษ ออ กก แฝก ทรงกระเทยม

เพราะพชเหลานสามารถดงออกซเจนในบรรยากาศไดด ซงความสามารถในการดงออกซเจนจากชนบรรยากาศ

ของพชจะขนอยกบความหนาแนนของพชและปรมาณออกซเจนในดนหรอชนกรองดวย (Reed et al., 1988)

8

2.3 หนาทของพชในบงประดษฐ

หนาทหลกของพชในบงประดษฐคอการลาเลยงออกซเจน โดยระบบนากพชในบงประดษฐจะ

เจรญเตบโตอยในชนดนหรอแทรกตวเขาไปในชนกรองทระดบตากวาพนผวประมาณ 50-150 เซนตเมตร สวน

หนาททวๆไปของพชในระบบบงประดษฐสามารถสรปไดดงน

-แพรของออกซเจน

พชนาจะปลอยออกซเจนจากรากออกสบรเวณรอบๆลาตนใตดนและรากอตราการปลดปลอยออกซเจน

จากรากขนอยกบ ความเขมขนของออกซเจน ความตองการออกซเจนของตวกลางโดยรอบ และความพรนของ

ผนงราก การซมของออกซเจนจากปลายรากทาใหเกดการออกซไดซและลดการเปนพษของสารพษตางๆได ใน

บรเวณรอบๆลาตนใตดนพชทมกลไกการนาพาออกซเจน(Convection) จะสามารถปลอยออกซเจนจากรากได

มากกวาพชทไมมกลไกน นอกจากนระบบรากยงสามารถปลอยสารอนทไมใชออกซเจน เชน กก (Bulrush)

สามารถปลอยสารปฏชวนะจากราก ซงสามารถทาลายเชอโรคบางอยางในน าเสยได หรอการปลดปลอยสาร

บางอยางทยบย งการเจรญเตบโตของพชอนได (Vymazal,1998)

-เปนทยดเกาะสาหรบการเจรญเตบโตของจลนทรย

โดยสวนลาตนและใบของพชทอยใตน าจะเปนทยดเกาะของจลนทรย เนอเยอของพชจะมสาหรายท

สงเคราะหแสงไดเกาะอยหนาแนน รวมทงจลนทรยและโปรโตซว เชนเดยวกบรากและลาตนใตดน นอกจากน

ยงม ไบโอฟลม ทเกาะซากพชซากสตวทตายแลวซงเปนสวนสาคญในบงประดษฐเชนเดยวกน (ศวศา กานตว

นชกร, 2544)

-ลดความเรวกระแสนา

เพมเวลาในการสมผสระหวางนาเสยและพชใหมากขน นอกจากนยงชวยใหเกดการตกตะกอนไดดขน

อกดวย

-ดดซบสารอาหาร

พชจะดดสารอาหารจานวนมากทางราก อยางไรกตามลาตนทอยใตน าและทโผลพนน ากสามารถดด

สารอาหารไดเชนเดยวกน ซงสารอาหารทถกดดซบเหลานจะถกกาจดตอไปโดยการตด และการเกบเกยวพช

ออกจากระบบ แตพบวาสารอาหารทถกกาจดจากการเกบเกยวมคานอยมากเมอเทยบกบภาระของเสยทเขาส

ระบบ แตถาระบบไมมการเกบเกยวพชออกสารอาหารในพชจะถกปลดปลอยออกมาสระบบอกครงดวย

กระบวนการยอยสลาย (Decomposition) (ศวศา กานตวนชกร , 2544)

-ปองกนการอดตนของชนกรอง

พชในบงประดษฐจะมการเจรญเตบโตอยางตอเนอง ทาใหมการแพรกระจายของรากและไรโซมไปทว

ชนกรองและทาใหเกดชองวางขน ซงจะชวยปองกนการอดตนของชนกรองไดอกทางหนง

9

ตารางท 1 หนาทของพชในการกาจดนาเสยโดยระบบบงประดษฐ (Brix , 1997)

สวนประกอบของพช หนาทในกระบวนการกาจด

สวนทอยเหนอนา -ลดความเขมแสง เพอปองกนการเจรญเตบโตของ

ไฟโตแพลงตอน

-ปองกนอทธพลจากสภาพอากาศในฤดหนาว

-ลดผลกระทบจากลมตอผวน า

-ทาใหระบบมองดสวยงาม

-สะสมสารอาหาร

สวนทอยใตน า -ลดความเรวกระแสนา เพมอตราการตกตะกอน ลด

การฟงกระจายของตะกอนน า

-เปนพนทผวสากรบการจบตวของไบโอฟลม

-กรองตะกอนขนาดใหญ

-ปลดปลอยออกซเจนเพอการสงเคราะหแสง ชวย

เพมการยอยสลายโดยออกซเจน

-ดดซบสารอาหาร

รากและระบบพชในชนตะกอนใตนา -ปองกนตวกลางอดตนในระบบนาไหลแนวดง

-ทาใหผวตะกอนอยใตน า

-ดดซบสารอาหาร

-ปลดปลอยออกซเจนเพอการยอยสลาย และการเกด

ในตรฟเคชน

-ปลดปลอยแอนตไบโอตก

10

2.4 ดน (soil)

ในระบบบงประดษฐดนมหนาทชวยยดเกาะรากพช ผวของดนจะเปนทอยของจลนทรยทชวยในการ

บาบดน าเสยและดนยงเปนแหลงของธาตอาหารทพชสามารถนาไปใชในการเจรญเตบโต พนของบอควรเปน

ดนทมความซมนาได (Permeability) ตาเชนดนเหนยวหรอมวสดกนน าปรองอกชนเพอกนไมใหน าเสยไหลลงส

นาใตดน สวนวสดทเปนตวกลางจะมความสามารถในการซมน าไดดเชน ทรายหรอกรวด วสดทใชเปนตวกลาง

ในระบบบงประดษฐทวไปแบงไดเปนสองแบบคอ ดนทมสารอนทรยสง (Organic or Peat Soil) เชนดนเหนยว

และโคลน ดนชนดนจะมเมดละเอยดมความพรนนอยอมน าไดดและมความสามารถในการแลกเปลยนอออนได

ดทาใหกาจดฟอสฟอรสไดด แตดนทมสารอนทรยจะทาใหน าซมผานไดนอยทาใหจากดคาทางชลศาสตร

(Hydraulic Conductivity) จงไมนยมใชในระบบทมการไหลใตดนแตจะเหมาะสาหรบระบบทมการไหลบนผว

ดน วสดอกชนดหนงไดแกดนทเปนองคประกอบของแรธาต (Mineral Soil) เชน ทราย กรวด ซงจะมขนาด

ตงแตทรายจนถงกรวดใหญ ซงจะนยมใชในระบบทมการไหลใตดน วสดชนดนจะมชองวางระหวางเมดดน

(Void) อากาศสามารถผานลงสดานลางของระบบตามชองวางเหลานไดยกเวนในระบบทมน าขง อากาศจะผาน

มายงชองวางไดเฉพาะบรเวณผวดนเทานน

2.5 จลนทรย (Microorganism)

จลนทรยทพบในระบบบงประดษฐมหลายชนด เชน แบคทเรย (Bacteria) รา (Fungi) และ แอคตโนมย

ซท (Actinomycetes) จลนทรยจะเกาะอยบรเวณผวของเมดทรายและบรเวณรอบๆรากของพชในระบบทมระดบ

นาเหนอผวดนจะมจลนทรยเกาะอยทลาตนใตน าของพชและวายอยในน าเสยดวย การเจรญเตบโตของจลนทรย

จะขนอยกบสารอาหารและสภาพแวดลอมเชน อณหภม ปรมาณออกซเจน พเอช จลนทรยจะทางานไดดท

อณหภมคอนขางสงประมาณ 20-30 องศาเซลเซยส และมพเอชในชวง 6-8 (Ralph และ Stephen, 1989) จลนทรย

ทาหนาทยอยสลายสารอนทรยในน าเสย โดยจลนทรยทใชออกซเจนและไมใชออกซเจน การหมนเวยนของวฎ

จกรของสารอาหารตางๆ เชน ไนโตรเจน ฟอสฟอรส คารบอน เหลกและซลเฟอรกจะเกดการทางานของ

จลนทรย แตกมบางชนดทกอใหเกดอนตรายตอมนษยได เชน จลนทรยทปนออกมากบอจจาระของสตวเลอดอน

และเปนสาเหตใหเกดโรคอจจาระรวง เปนตน

จลนทรยจะทางานสมพนธกบพชและดน รวมทงน าสยทเขาสระบบ ดนจะชวยเปนตวกลางในการยด

เกาะและมแรธาตทจาเปนตอการเจรญเตบโตของพชและจลนทรย สารอาหารอนๆจะไดจากน าเสยและบางสวน

จากซากพช พชจะนาออกซเจนจากการสงเคราะหแสงและหายใจผานลงมายงรากทาใหจลนทรยทอยรอบๆราก

ใชออกซเจนในการยอยสลายได ในขณะทจลนทรยทไดรบออกซเจไมเพยงพอกจะใชสารตวอนเปน

ตวรบอเลคตรอนในกระบวนการยอยสลายทไมใชออกซเจน สารทไดจากการยอยสลายสวนหนงจะถกพช

11

นาไปใชและบางสวนสญเสยไปในรปของกาซ สวนซากของพชและตะกอนจากน าเสยทสะสมอยบรเวณผวดน

บางสวนจะเกดการรวมตวเปนโครงสรางใหมของดน

2.6 กลไกการบาบดของระบบบงประดษฐ

ระบบบงประดษฐเปนระบบทสามารถลดสารปนเปอนไดมากมาย อนไดแก สารอนทรย (บโอด และซ

โอด) ของแขงแขวนลอย ฟอสฟอรส ไนโตรเจน โลหะหนก และจลนทรยทกอใหเกดโรค ซงการลดลงของสาร

ปนเปอนเหลานเปนผลจากกลไกตางๆทเกดขนในระบบบงประดษฐ โดยมรายละเอยดดงตอไปน

2.6.1. การกาจดสารอนทรยคารบอน

การยอยสลายสารประกอบอนทรยโดยจลนทรย เกดไดทงในสภาวะทมออกซเจน และในสภาวะ

ทไมมออกซเจน ซงการยอยสลายในทงสองสภาวะนจะทาใหคา บโอดของน าเสยลดลงจากการยอยสลาย

สารอนทรยคารบอนแสดงดงสมการท 1

(CH2O)+O2 CO2+H2O สมการท 1

ในสภาวะทไมมออกซเจน จลนทรยกลมทมชวตโดยไมตองการออกซเจนจะทาหนาทยอยสลาย

เกดกรดหรอเอทานอลและกาซ เชน คารบอนไดออกไซด (CO2) กบไฮโดรเจน(H2)ในขนแรกตามสมการท 2 , 3

และ 4

C6H12O 6 3CH3COOH (กรดอะเซตก) สมการท 2

C6H12O6 2CH2CHOHCOOH+H2 (กรดแลกตก) สมการท 3

C6H12O6 2CO2+2C2H5OH (เอทานอล) สมการท 4

ขนตอมาจลนทรยทไมตองการออกซเจนเลย จะเปลยนกรดหรอเอทานอลและกาซทเกดในขนแรก

ไปเปนไฮโดรเจนซลไฟดหรอมเทน ดงสมการท 5 และ 6

CH3COOH+H2SO4 2H2O+2CO2+H2S สมการท 5

CH3COOH+4H2 2CH4+2H2O สมการท 6

12

2.6.2. การกาจดของแขงแขวนลอย (Suspended Solid , SS)

เนองจากระบบบงประดษฐมตวกลางเปนดน ทราย และ กรวดจงมความคลายคลงกบระบบการ

กรองดวยตวกลางทเปนเมดกลม (Metcalf and Eddy ,2003) โดยกลไกทใชในการกาจดของแขงแขวนลอยท

เกดขนในระบบบงประดษฐไดแก การรวมกลมของตะกอน การตกตะกอน และการกรองผานรหรอชองวางของ

ชนตวกลาง โดยทตะกอนทมขนาดใหญจะสามารถตกตะกอนไดดวยตวของมนเอง แตถาเปนตะกอนทมขนาด

เลกมากหรอพวกคอลลอยดจะถกดดตดอยกบเมอกจลนทรยทผวของตวกลาง และการชนกน (Collision) (ทง

แบบ Inertia และ Brownian) กบของแขงอนๆโดยรวมตวกนจนมขนาดใหญพอทจะสามารถตกตะกอนได

(Stowell et al.,1981)โดยการรวมตวกนอาจรวมกบสารอนๆได เชน โลหะหนก

เชอโรค หรอสารอาหารอน

ประสทธภาพในการกาจดของแขงแขวนลอย จะขนอยกบ ความหนาแนนของพชทมอยในระบบ

เนองจากผวขรขระของหนตวกลาง ลาตน และรากจะชวยกกสารแขวนลอยทอยในน า ชวยในการเพมความถใน

การสมผสกนของอนภาคขนาดเลกเพอใหเกดการรวมตวกนแลวตกตะกอน ชวยในการควบคมความเรวของน า

ทไหลในระบบ และชวยในการกรอง นอกจากนยงชวยปองกนการเกดของสาหรายอกดวย อยางไรกตามการ

กาจดของแขงแขวนลอยจะทาใหเกดตะกอนในบงมาก ดงนนควรมการตกตะกอนออกจากบงบางเปนครงคราว

2.6.3. การกาจดไนโตรเจน

การกาจดไนโตรเจนในบงประดษฐมประกอบดวยหลายกระบวนการดวยกน ไดแก การระเหยงาย

(Volatilization) แอมโมนฟ เคชน (Ammonification) ไ นตรฟ เค ชน (Nitrification) และดไนตรฟ เคชน

(Denitrification) การดดซบของพช(Plant Uptake) และการดดตดของของแขงอนๆ (Matrix Adsorption) ซงจา

การวจยตางๆพบวากระบวนการบาบดหลกทเกดขนในระบบบงประดษฐ คอ กระบวนการไนตรฟเคชน และด

ไนตรฟเคชน ทงนในระบบทใชพชลอยน า (Free-Floating Macrophyte) ในการบาบดนน กระบวนการระเหย

งายของแอมโมเนย (Volatilization) จะเปนกระบวนการสาคญในการลดไนโตรเจน

-การระเหยงายของแอมโมเนย (Ammonia Volatilization)

กระบวนการระเหยงายของแอมโมเนย หรอ Ammonia Volatilization เปนกระบวนการทางเคม

กายภาพ (Physicochemical) ซง แอมโมเนยไฮโดรเจนจะอยในสมดลระหวางสถานะ กาซ และ ไฮดรอซล ดง

สมการ

NH3 (aq)+H2O NH4++OH- สมการท 7

13

จากการศกษาของ Reddy and Patrick ,1984 พบวาการสญเสยแอมโมเนยในกระบวนการระเหย

งาย(Volatilization) ของดนทมน าขงหรอตะกอนกนบอนนจะไมมความสาคญมากนกเมอพเอชตากวา 7.5 และ

การสญเสยเกดขนนอยมากเมอพเอชตากวา 8 แตทพเอช 9.3 พบวาอตราสวนของแอมโมเนยและแอมโมเนยมอ

ออน (Ammonium Ion) จะเปน 1 ตอ 1 (1:1)ซงทาใหเกดการสญเสยแอมโมเนยโดยกระบวนการระเหยงายเปน

จานวนมาก ทงนการสงเคราะหแสงของสาหราย พชลอยน า (Free-Floating Macrophyte) และพชทอยใตน า

(Submerged Marcrophyte) ในระบบบงประดษฐสามารถทาให พเอชเพมขนได

นอกจากนจาการศกษาของ Vymazal,1995 ยงพบวาอตราของกระบวนการระเหยงายจะถก

ควบคมดวยปจจยหลายอยางดวยกน ไดแก ความเขมขนของแอมโมเนยมอออน (NH4+) ในนา อณหภม ความเรว

ลม แสงอาทตย ปรมาณพชน า และความสามารถของระบบตอการเปลยนแปลงพเอชในชวงเวลากลางวน

(Diurnal Cycle) (การลดลงของคารบอนไดออกไซด ทาใหการระเหยของแอมโมเนยเพมขน)

-แอมโมนฟเคชน (Ammonification)

กระบวนการแอมโมนฟเคชน (หรอ Mineralization) เปนกระบวนการทเปลยนไนโตรเจนทเปน

สารอนทรย (Organic-N) ใหเปนสารอนนทรย (Inorganic-N) เชน แอมโมเนยไนโตรเจน ซงกระบวนการนจะ

เกดขนในอตราทเรวทสดในบรเวณทมออกซเจน (Oxygenate Zone) และลดลงเมอเปลยนจากสภาพทม

ออกซเจนไปเปนสภาพ Facultative Anaerobic และ Obligate Anaerobic โดยอตราเรวของกระบวนการนจะ

ขนอยกบหลายปจจยไดแก อณหภม พเอช อตราสวนคารบอนตอไนโตรเจน (C/N ratio) ของตะกอน สารอาหาร

ทมในระบบ และสภาพของดน เชน เนอดนและโครงสราง (Reddy and Patrick ,1984) ซงชวงของพเอชทดทสด

สาหรบการเกดแอมโมนฟเคชนจะอยระหวาง 6.5 และ 8.5 ทงนในดนทอมตวดวยน าพเอชจะเปนกลางเนองจาก

เกดสภาวะบฟเฟอร สวนในดนทมการระบายน าด พเอชของดนจะลดลงเนองจากการสะสมของไนเตรท

(Nitrate Accummulation) และการเกดไฮโดรเจนอออน (H+) (ตามสมการท 10) ระหวางกระบวนการ

Mineralization นอกจากนจากผลการวจยของ Reddy et al.(1979) พบวาอตราการเกดกระบวนการ

Mineralization จะเพมขนเปน 2 เทาเมออณหภมสงขน 10 องศาเซลเซยส

-ไนตรฟเคชน(Nitrification)

กระบวนการไนตรฟเคชนเปนปฏกรยาออกซไดซทางชวภาพ โดยเปลยนจากแอมโมเนยมเปน

ไนเตรทและมไนไตรทเปนสารระหวางปฏกรยา (Intermediate) ของการเกดปฏกรยา ซงกระบวนการไนตร

ฟเคชนเปนกระบวนการแบบ Chemoautotrophic ซงไนตรฟายองแบคทเรย (Nitrifying Bacteria) จะไดรบ

พลงงานจากการออกซเดชนแอมโมเนย และ/หรอไนเตรท โดยมคารบอนไดออกไซดเปนแหลงคารบอนในการ

14

สงเคราะหเซลลใหม ซงจลนทรยเหลานตองการออกซเจน เพอใชในกระบวนการออกซเดชนแอมโมเนยม

ไนโตรเจนเปนไนไตรทไนโตรเจน และไนไตรทไนโตรเจนเปนไนเตรทไนโตรเจน (ดงสมการท 8,9และ10)

ทงนในการออกซไดซแอมโมเนยมใหเปนไนเตรทจะเปนกระบวนการทม 2 ขนตอน (Wallace and Nicholas

,1969 และHauck ,1984)

NH4++1.5O2 NO2

-+2H++H2O สมการท 8

NO2-+0.05O2 NO3- สมการท 9

NH4++2O2 NO3-+2H++H2O สมการท 10

ในขนตอนแรกนน จะเกดการ ออกซเดชนแอมโมเนยมไปเปนไนไตรท โดยแบคทเรยกลม

Chemolithotrophic (ในสภาวะทมออกซเจนเทานน) ซงแบคทเรยกลมนจะขนอยกบกระบวนการออกซเดชน

แอมโมเนย เนองจากไดรบพลงงานเพอใชในการเจรญเตบโต ซงในดนจะมแบคทเรยกลมนหลายชนดดวยกน

โดยลาดบของปฏกรยาในการออกซไดซแอมโมเนยไปเปนไนเตรทของแบคทเรยในกลมไนโตรโซ (Nitroso

Group Bacteria) มดงน (Hauck,1984)

Ammonia (NH3/NH4) Hydroxylamine (NH2OH) Nitroxyl (NOH)

Nitrohydroxylamine (NO2.NH2OH) Nitrite (NO2)

โดยสารประกอบระหวางปฏกรยาไดแก NOH และ NO2.NH2OH นนจะไมแยกออกมาคด แต

สองตวนมความสมพนธทไดแสดงใหเหนลาดบของปฏกรยาคอ จะมการสงผานอเลกตรอน 2 ตวใน

กระบวนการแตละขน ระหวางแอมโมเนยมอออนกบไนไตรท (Hauck , 1984) สวนในขนทสองของ

กระบวนการไนตรฟเคชนจะเกดการออกซเดชนจากไนไตรทไปเปนไนเตรท โดยแบคทเรยในกลม Facultative

Chemothotrophic ซงจะสามารถใชสารประกอบอนทรยจาพวกไนไตรท เพอเปนแหลงพลงงานในการ

เจรญเตบโตได โดยแบคทเรยทสามารถออกซไดซแอมโมเนยได (Ammonia-Oxidizing Bacteria) จะมหลาย

ชนด ตรงขามกบแบคทเรยจาพวกทออกซไดซไนไตรท (Nitrite –Oxidizing Bacteria) จะเปนเพยงแคสปชส

(species) เดยวเทานนในดนและแหลงน าจด ไดแก Nitrobacter winogradskyi (Grant and Long ,1985)

นอกจากนจากการศกษายงพบวาแบคทเรยกลม Nitrobacter ในจนส Nitrospira สามารถพบไดทวไปในดน

แหลงน าจด และสภาพแวดลอมทางทะเล รวมทงพบวา Nitrite-Oxidizing Bacteria ในบางสปชสสามารถ

15

เจรญเตบโตไดเมอมไนไตรทและคารบอนเปนแหลงอาหาร หรอสามารถเจรญเตบโตไดในสภาพทไมม

ออกซเจน ซงตรงกนขามกบแบคทเรยพวก Ammonia-Oxidizing (Bock et al.,1986)

กระบวนการไนตรฟเคชนจะไดรบอทธพลจากหลายปจจย ไดแก อณหภม พเอช ความเปนดาง

ของน า แหลงของสารอนทรยคารบอน จานวนจลชพ และความเขมขนของแอมโมเนยไนโตรเจน รวมทง

ปรมาณออกซเจนละลาย ซงอณหภมทดทสดในกระบวนการไนตรฟเคชนตามธรรมชาตคอระหวาง 25-35 องศา

เซลเซยส และในดนทอณหภมระหวาง 30-40 องศาเซลเซยส โดยอณหภมทตา (ตากวา 15 องศาเซลเซยส) จะม

ผลกระทบตอการเกดปฏกรยาไนตรฟเคชนปนอยางมาก เมอเปรยบเทยบระหวางอณหภม 15-35 องศาเซลเซยส

(Vymazal ,1995) โดยอณหภมทตาทสดในการเจรญเตบโตของ Nitrosomonas และ Nitrobacter คอ 5 และ 4

องศาเซลเซยส ตามลาดบ (Cooper et al.,1996) ไนตรฟายองแบคทเรย (Nitrifying Bacteria) เปนจลนทรยทม

ความออนแอ และมความไวตอสารยบย ง (Inhibitors) หลายตว รวมทงแอมโมนเอคอลไนโตรเจนทมความ

เขมขนสง (High Concentration of Ammoniacal Nitrogen) สวนคาพเอชทเหมาะสมในการเกดไนตรฟเคชนนน

มชวงแคบ (คอระหวาง 7.5-8.6) แตถาทาใหระบบมความเคยชนปฏกรยาจะสามารถเกดขนไดทพเอชตามากๆ

ซงในการออกซไดซจากแอมโมนเอคอลไนโตรเจนเปนไนเตรทไนโตรเจน จะตองการออกซเจนประมาณ 4.3

มลลกรม ตอ 1 มลลกรมของแอมโมนเอคอลไนโตรเจน ทงนใน Conversion Process จะตองการความเปนดางท

สงมาก จงมการใชดางประมาณ 8.64 มลลกรมของไฮโดรเจนคารบอเนต (HCO3) ตอ 1 มลลกรมของแอมโมนเอ

คอลทถกออกซไดซ (Cooper et al.,1996)

-ดไนตรฟเคชน(Denitrification)

กระบวนการออกซเดชนในสภาพแอนอกซก (Anoxic) ครงแรกทเกดขนหลงจากการขาด

ออกซเจน(Oxygen Depletion) คอการลดลงของไนเตรท โดยเปลยนใหอยในรปโมเลกลของไนโตรเจน หรอใน

รปกาซไนโตรเจน ซงเรยกกระบวนการนวา ดไนตรฟเคชน (Denitrification) หากมองในทางเคมชวภาพ

กระบวนการนจะเกดขนเนองจากแบคทเรย โดยมออกไซดของไนโตรเจน (อยในรปอออน หรอ กาซ)เปน

ตวรบอเลคตรอน (Electron Aceptors) สาหรบการเคลอนทของอเลคตรอนในกระบวนการหายใจ(Respiration

Electron Transport) โดยอเลคตรอนจะถกสงตอมาจากสารทเปนตวใหอเลคตรอน (Electron Donating

Substrate) ซงมกเปนสารอนทรยและสงตอไปยงระบบตางๆเพอเปลยนใหอยในรปออกซไดซไนโตรเจน โดย

พลงงานอสระจะถกเกบไวในรปของเอทพ (ATP) ซงหลงจากน นจะเกดกระบวนการฟอสฟอลลชน

(Phosphorylation) และมการนาไปใชในการหายใจของ Nitrifying Organism โดยสมการแสดงการเกด ดไนตร

ฟเคชน มดงน (Hauck ,1984)

16

6(CH2O)+4NO3 6CO2+2N2+6H2O สมการท 11

ปฏกรยาขางตนนเปนปฏกรยาทยอนหลบไมได (Irreversible Reaction) และจะเกดขนเมอม

สารอนทรยในสภาพแอนแอโรบค หรอแอนอกซก (Eh=+350ถง+100mV) โดยไนโตรเจนจะทาหนาทเปน

ตวรบอเลคตรอนแทนออกซเจน ซงจากการศกษาพบวาการลดลงของไนเตรทจะเกดไดในสภาพทไมม

ออกซเจน ดงนนในชนดนทมน าขงจะสามารถเกดการลดลงของไนเตรทได กระบวนการนจะเรมเกดขนกอนท

ออกซเจนจะถกใชจนหมด (Lannbroek ,1990) ซงกาซไนโตรเจนจะเกดขนจาก กระบวนการไนตรฟเคชนดง

สมการ (Hauck ,1984)

4(CH2O)+4NO3- 4HCO3

-+2N2O+2H2O สมการท 12

5(CH2O)+4NO3- H2CO3+4HCO3

-+2N2+2H2O สมการท 13

จากการวจยตางๆไดใหขอสรปวาการเปลยนแปลงทางเคมชวภาพทแทจรง จากไนเตรทไปเปน

กาซไนโตรเจนแสดงไดดงสมการ (Vymazal ,1995)

2NO3 2NO2- 2NO N2O N2

ปจจยหลกทมผลตออตราการเกดกระบวนการดไนตรฟเคชน ไดแก ความชนของ ดน พเอช ดไน

ตรฟายเออร (Denitrifier) ทมชนดของดน สารอนทรย โดยพเอชทเหมาะสมจะอยในชวงพเอช 7-8 ทงนความ

เปนดางทเกดขนในระหวางกระบวนการ (สมาการท 12 และ 13) จะทาใหพเอชมคาสงขน สวนอณหภมกมผล

ตอกระบวนการนเปนอยางมาก โดยกระบวนการนจะเกดขนชามากเมออณหภมตากวา 5 องศาเซลเซยส

(Cooper et al.,1996 และ Vymazal , 1995) ซงเมอรวมกระบวนการไนตรฟเคชนและดไนตรฟเคชน สามารถ

เขยนสมดลของสมการไดดงสมาการท 15 โดยเกดในสภาวะทมออกซเจนและสมการท 16 เกดขนในสภาวะท

ไมมออกซเจน (Reddy & Patrick, 1984)

24NH4+ +48O2 24NO3+48H+ สมการท 14

24NO3-+5C6H12O6+24H+ 12N2+30CO2+42H2O สมการท 15

24MH4++5C6H12O6+48O2 12N2+30CO2+66H2O+24H+ สมการท 16

17

-การดดซบของพช (Plant Uptake)

อตราการดดซบของพชจะถกจากดโดยอตราการเจรญเตบโตของพช และความเขมขนของ

สารอาหารในเนอเยอพช ทงนขดความสามารถในการยอย ดดซบ และเกบสารอาหารของพช จะขนอยกบการ

เจรญเตบโตของพช ปรมาณเนอเยอทตองการสารอาหารและความสามารถในการยนตนของพช (มวลตอพนท)

(Reddy , Debusk and Eds ,1987 และ Vymazal ,1995) โดยความสามารถในการดดซบของพชในบงประดษฐท

ใชพชโผลพนนา จะวดจากนาหนกของพชจากการเกบเกยว โดยอยทชวง 1000 ถง 2500 กโลกรมตอแฮกเตอรป

(Brix , 1994 และ Vymazal ,1995) นอกจากนจากการศกษายงพบวาถาระบบอยภายใตสภาวะทเหมาะสมจะ

สามารถกาจดไนโตรเจนได 10 ถง 16 เปอรเซนต จากไนโตรเจนทงหมด (Gersberg et al.,1985 และ Herskowitz

,1986)

-การดดตด (Matrix Adsorption)

ใน Reduce State แอมโมนเอคอลไนโตรเจน (Ammoniacal N) จะเสถยร และสามารถดดตดกบ

ตะกอนทกนบอได สวนการแลกเปลยนไอออนของแอมโมเนยมไนโตรเจนอออน (NH4+-N) กบอออนบวกท

กนบอถอเปนการลดอออนของ แอมโมเนยมไนโตรเจน ทคงอยไดไมถาวร โดย อออนของ แอมโมเนยม

ไนโตรเจนจะถกปลอยกลบออกมาอยางรวดเรว เนองจากปรมาณของแอมโมเนยมไนโตรเจนอออนทลดลง

เนองจากกระบวนการไนตรฟเคชน ทาใหตองมการปลอยแอมโมเนยมไนโตรเจนอออนออกมาเพอความสมดล

ทาใหปรมาณแอมโมเนยมไนโตรเจนอออนทถกดดตดในระบบทมการไหลแบบตอเนอง จะอยในสมดลกบ

แอมโมเนยมไนโตรเจนอออนทอยในสารละลาย สวนในระบบทมการไหลเปนชวงๆน นจะมการลด

แอมโมเนยมไนโตรเจนอออนอยางรวดเรวโดยกระบวนการดดตด เนองจากการขาดแอมโมเนยมไนโตรเจนอ

ออนในพนผวดดซบตลอดชวงเวลาทเหลอ ซงสามารถใชสมการของ Freundlich เพอเปนโมเดลในการดดตด

แอมโมเนยมไนโตรเจนอออนได (Cooper et al.,1996)

2.6.4. การกาจดฟอสฟอรส

ฟอสฟอรสเปนสารอาหารทจาเปนตอการเจรญเตบโตของพชเชนเดยวกบไนโตรเจน และยง

กอใหเกดสาหรายไดเชนเดยวกน แตความตองการฟอสฟอรสของสาหรายนนจะมความตองการทนอยกวา

ไนโตรเจนในการกาจดฟอสฟอรสในระบบบงประดษฐจะมกลไกหลกๆคอ การนาไปใชของพช (plant uptake)

การดดซบ (Adsorption) การตกตะกอนของผลก (Precipitation) โดยการเกดกลไกเหลานสวนใหญจะเกดบรเวณ

ชนดนสวนกนบง ซงพบวาถาดนบรเวณกนบงมพวกเหลกออกไซด อลมเนยม และแคลเซยมผสมอยจะเกดการ

ดดตดเกดเปนเหลกอลมเนยมออกไซด และจะเกดการตกตะกอนในรปของแคลเซยมฟอสเฟต ซงละลายน าได

18

นอยมาก ดงนนการกาจดฟอสฟอรสจะขนกบปรมาณแรธาตตางๆทมสารอาหาร (Gumbrincht ,1993) สวนการ

นาไปใชของพชนน พชจะดดฟอสฟอรสไปยงสวนตางๆของพชเพอเปนสวนในการสรางเซลลพชแตในระบบ

บงประดษฐน นความสามารถในการกาจดฟอสฟอรสจะมมากในชวงแรกเทาน น แตเมอถงจดๆหนง

ประสทธภาพในการกาจดจะลดลงเนองจากเมอพชตาย และถกยอยสลายจะคายฟอสฟอรสบางสวนออกมา และ

บางสวนกจะเหลออยในซากพชททบถมกนซงจะถกยอยสลายโดยจลนทรย โดยการยอยสลายซากพช

(Decomposition)

2.6.5. การกาจดโลหะหนก

ในระบบบงประดษฐกลไกทสามารถกาจดโลหะออกจากน าเสยไดแก การดดตด การแลกเปลยน

ประจบวก การเปลยนรปโลหะโดยจลนทรย (Microbially-Mediated Process) (Watson et al.,1989)และการ

นาไปใชของพช (plant uptake) การตกตะกอนผลก โดยเฉพาะพวกตะกอนตมจะสามารถกาจดโลหะไดด แตถา

มการสะสมของโลหะในบงมากเกนไปอาจสงผลเสยตอสงมชวตในระบบ ดงนนควรมการควบคมไมใหตะกอน

โลหะสะสมมากเกนไปจนเกดพษ ซงระบบบงประดษฐนนพบวาพชสามารถดดซมโลหะไดนอยมากเมอเทยบ

กบตะกอนตม สาหรบการกาจดโลหะในระบบบงประดษฐนนตะกอนตมถอวาเปนปจจยหลกในการกาจด

2.6.6. การกาจดเชอโรค

นาเสยทเขาสระบบบงประดษฐนนสวนใหญมกจะผานการบาบดในขนตนมากอนแลว สงผลให

ปรมาณเชอโรคทเขาสระบบลดลงอยางมาก แตระบบบงประดษฐสามารถทจะกาจดไดโดยการตกตะกอนและ

การกรองผานชองวางของชนตวกลางรวมทงการดดตดของรากพช การถกทาลายจากแสงอาทตย และการถกกน

โดยสงมชวตอนๆในระบบ ประสทธภาพในการกาจดจะขนอยกบชนดของเชอโรค เวลากกเกบและอณหภม

(Seida et al.,1978 ,Hyde and Ross ,1984,Gersberg et al.,1989 และCooper et al.,1996)

นาเสยจากโรงฆาสตว

โรงฆาสตวของเทศบาลตางๆทวประเทศ พบวาสตวทฆาในแตละวนจะมสกรประมาณ 70-150

ตวตอวน และโรงฆาสตวบางแหงจะมโคและกระบอดวย แตมจานวนคอนขางนอย คอประมาณวนละ 1-2 ตว

ตอวน เทศบาลสวนมาก ไมมระบบบาบดน าเสย และกากของเสยเลย บางแหงรวบรวมน าเสยไปบาบดรวมกบ

ระบบบาบดน าเสย สวนกากของเสยจะกาจดรวมกบขยะมลฝอยทวไปของเทศบาล ทาใหเกดปญหามลพษทาง

สงแวดลอม ปญหาเปนแหลงเพาะพนธของเชอโรคและปญหาทางทศนยภาพตางๆเปนตน

19

จาการสารวจ พบวาสกรเมอเขาสกระบวนการฆาจะเกดของเสยประมาณ 2.8-4.3 กก/ตว ขนกบวธการเตรยม

สกรกอนฆาและวธการฆาของแตละโรงฆาสตว กากของเสยทมปรมาณมากทสดคอมลจากลาไสและเศษอาหาร

ในกระเพาะ

รปท 3.4 ชนดและปรมาณกากของเสยทเกดจากการฆาสกร 1 ตว

ลกษณะนาเสยจากโรงฆาสตวจะประกอบดวยไขมน เศษเนอขน เศษมลสตว ซงถามการจดการทดนา

เสยทตองบาบดจะมภาระไมมาก

การจดการนาเสยจากโรงฆาสตวในประเทศไทย ยงไมเหมาะสม โดยยงมการปลอยนาเสยลงสพนทวาง

ในบรเวณโรงฆาสตว หรอมบอรวบรวมแลวปลอยลงสแหลงนาสาธารณะ หรออาจมบอพกและบาบดอยางงาย

กอนปลอยสลานาสาธารณะ ซงลวนเปนสาเหตของปญหาสงแวดลอมทงสน

01020304050607080

20

ผลงานวจยทเกยวของ

Laber et al. (1996) ทาการศกษาระบบบงประดษฐแบบไหลใตผวในแนวดง 2 ระบบ เพอใชกาจดนาเสย

ในฟารม และถกออกแบบเพอกาจดสารประกอบอนทรยเพอใหเกดกระบวนการดไนตรฟเคชน ปรมาณนาเขาม

สมมลประชากรเทากบ 8 โดยใชตนออ (Phragmites austrails) มถงตกตะกอนขนาด 3 ม.3 เปนระบบบาบด

ขนตน ระบบ A เปนระบบบอเดยว มความลกของตวกลาง 0.8 ม. เปนกรวดผสมทรายขนาด 0-8 มม. ทดลองให

ระดบนาในชนตวกลางตาและใหนาเขาระบบ 4 ชม. และหยด 4 ชม. สลบกน มการหมนเวยนนากลบเขาถง

ตกตะกอนซงจะผสมกบนาทเขาสระบบทมสารคารบอนทจาเปนตอไนตรฟายองแบคทเรยและมสภาพแอนนอก

ซกในถงตกตะกอน ทดลองโดยเพมการหมนเวยนนาจาก 50-60% เปน 80% ของปรมาณนาออก และเพมระดบ

นาในตวกลางใหสงขน 0-20 ซม. ระบบ B เปนระบบ 2 บอตอกนแบบอนกรม ความหนาของชนตวกลาง 0.6 ม.

เปนกรวดผสมทรายขนาด 1-4 มม. ทดลองโดยควบคมบอแรกไมใหเกดสภาพอมตว มการเตมเมธานอลเปน

แหลงคารบอนภายนอก 4 ครง/วน ทดลองใหนาเสยเขาตางกนคอ แบบตอเนอง แบบครงคราว และแบบเท ผล

การศกษาพบวา ระบบ A สามารถกาจดอนทรยไนโตรเจนได 42% ไนโตรเจนรวม 53% ทอตราการหมนเวยนนา

50-60% กาจดซโอดและอนทรยคารบอนรวมไดดทอตราการหมนเวยน 80% อนนทรยไนโตรเจนได 69%

ไนโตรเจนรวม 72% สวนประสทธภาพการกาจดซโอดและคารบอนรวมลดลงเนองจากภาระบรรทกมากขน แต

เมอเทยบกบการทดลองทไมมการหมนเวยนนาพบวามประสทธภาพสงกวามาก ระบบ B ทมการใหนาเสยแบบ

ครงคราวมประสทธภาพสงสด แสดงวามการเกดปฏกรยาไนตรฟเคชนไดด สวนการกาจด ซโอด บโอด และ

อนทรยคารบอนรวมมประสทธภาพดขน และระบบทมการเตมเมธานอลมประสทธภาพสงกวาระบบทไมมการ

เตมเมธานอล

Cooper et al. (1998) ศกษาระบบ Hybrid System โดยมระบบแบบไหลในแนวนอน และแบบไหลใน

แนวดง พบวาระบบแบบไหลในแนวนอนสามารถกาจดของแขงแขวนลอย และบโอดไดด ระบบแบบไหลใน

แนวดงสามารถกาจดบโอดทอตราภาระบรรทกทสงกวาไดด และเกดไนตรฟเคชนไดอยางสมบรณ จง

ทาการศกษาความเปนไปไดในการใชระบบผสมผสาน เพอหาคาทเหมาะสมในการออกแบบ โดยทาการศกษา

การบาบดนาเสยท Stouton Hawbridge ประเทศองกฤษ ซงมประชากร 129 คน เปนระบบแบบไหลในแนวดง

ตามดวยแบบไหลในแนวนอน แตตอมาไดเพมระบบแบบไหลในแนวนอนแทรกหนาระบบแบบไหลในแนวดง

ระบบเบองตนมระบบแบบไหลในแนวดง 2 ขนตอกนเปนอนกรม (VF1 และ VF2) ตามดวยระบบแบบไหลใน

21

แนวนอนอก 2 ขนตอกนแบบอนกรม (HF2 และ HF3) ตอมาเพมระบบแบบไหลในแนวนอน (HF1) ขางหนา

VF1 ในการทดลองตองการหาคาออกแบบทเหมาะสมโดยใชเพยง 3 แปลงใน VF มการใหนาแบบครงคราว

สวน HF2 และ HF3 ใชเพอกาจดของแขงแขวนลอยและเกดดไนตรฟเคชน สวน HF1 จะใชงานเปนระบบขนตน

เพอทดสอบวามประโยชนในการกาจดของแขงแขวนลอยปองกนการอดตนใน VF1 ไดหรอไม ประโยชนอก

ทางของ HF1 คอตองการใชเกดดไนตรฟเคชนขนตน ทาไดโดยสบนาจาก VF2 กลบมาใน HF1 ตวกลางทใชใน

ระบบแบบไหลในแนวดง ชนลางเปนกรวดถดมาเปนทราย สวนในระบบแบบไหลในแนวนอนเปนกรวดขนาด

5-10 ซม. เวนบรเวณทางน าเขาและออกทเปนหนขนาด 5-20 ซม. ปดวยแผนโพลเอธลลนความหนาแนนตา

(LDPE) พชทใชคอตนออทเพาะจากเมลด

Platzer et al. (1996) ไดศกษาระบบบงประดษฐแบบนาไหลใตผวในแนวดงแบบผสมผสาน ตามดวย

ระบบบงประดษฐทมการไหลในแนวนอน มขนาดเทากบการใชงานจรงในประเทศเยอรมน จดประสงคในการ

นาการไหลทงสองแบบมาใชรวมกนเพอเพมประสทธภาพการกาจดไนโตรเจน ผลการศกษาพบวา บงประดษฐ

ทการไหลในแนวดงสามารถเกดไนตรฟเคชนไดสงถง 80-95% เมอนามอณหภมมากกวา 10 องศาเซลเซยส เมอ

ภาระเจลดาลหไนโตรเจนตากวา 6.5 ก./ม2.วน และเมออณหภมนาตากวา 5 องศาเซลเซยส คาเจลดาลห

ไนโตรเจนถกกาจดเฉลยประมาณ 40% สวนการกาจดไนเตรทไนโตรเจนมคาเฉลย 30% และพบวาไนตรฟเคชน

ถกกาจดเมอระบบอดตน ดงนนคาภาระทางชลศาสตรและไนตรฟเคชนจงไมใชคาตวแปรวกฤตทเกยวของกบ

ความสามารถสงสดของการไหลชนดทมการไหลในแนวดง สงทสาคญคอความสามารถใหนาซมผานและ

ระบบหมนเวยนนา สวนการไหลในแนวนอนพบวามการกาจดไนโตรเจนรวมไดสงถง 75-80% ผลทไดจงเปนท

นาพอใจ

Felde et al. (1997) ไดศกษาการกาจดไนโตรเจนและซโอดในระบบบงประดษฐทมน าไหลใตผวแบบ

ไหลลงในแนวดง โดยนาเสยทเขาสระบบเปนนาเสยจากถงเซปตก ซงมลกษณะสมบตคอ มไนโตรเจนสงและซ

โอดตา ปรมาณนาเขามสมมลประชากร 23 มคาการออกแบบเทากบ 3 ม2./สมมลประชากร ระบบประกอบดวย

บอ 2 บอ ตออนกรมกน ตวกลางทใชคอทรายผสมกบกรวด และเกบนาทความลก 25, 50 และ 75 ซม. มา

วเคราะห(ทาเฉพาะบอแรก) นอกจากนยงไดทดสอบการกาจดซโอดและการเปลยนรปของไนโตรเจนของระบบ

ทมนาไหลในแนวดงโดยไมมการปลกพชในหองปฏบตการดวยคอ นาถงทมเสนผานศนยกลาง 191 มม. สง

1,07 มม. จานวน 10 ถง โดยใสตวกลางคอทรายผสมกบกรวด โดยใสกรวดท 20 มม. แรก และท 70 มม. ทกนถง

22

นาเสยทใชเปนนาเสยจากถงเซปตก อณหภมของนาคอ 15±2 องศาเซลเซยส และอตราภาระทางชลศาสตรท

ตางกนคอ 50, 100 และ 150 มม./วน และเกบนาทความลก 20, 40, 60 และ 80 ซม. ไปวเคราะห ผลการศกษา

พบวา ระบบบงประดษฐในบอแรกสามารถกาจดซโอดได 92% แอมโมเนยมไนโตรเจน 90% และไนโตรเจน

5% การกาจดซโอดและการเปลยนรปของไนโตรเจนของระบบทมนาไหลในแนวดงในหองปฏบตการพบวา

การกาจดซโอดและการเปลยนรปของไนโตรเจนขนกบปรมาณออกซเจนและตวกลาง ซโอดจะถกกาจดเกอบ

หมดทความลก 25 ซม. และทความลก 50 ซม. ไนโตรเจน 10% จะอยในรปแอมโมเนยมไนโตรเจนและ 80% อย

ในรปไนเตรทไนโตรเจน การเกดปฏกรยาไนตรฟเคชนจะเกดมากทความลก 0-15 ซม. และเกดนอยมากในท

ความลกมากๆ ทอตราภาระทางชลศาสตร 50 มม./วน และ 100 มม./วน แอมโมเนยมไนโตรเจน 98% จะถก

เปลยนรปทความลก 20 ซม. แตทอตราภาระทางชลศาสตร 150 มม./วน แอมโมเนยมไนโตรเจนจะถกเปลยนรป

เพยง 85% เทานน สรประบบทนาไหลในแนวดงทมการจายนาแบบเดนๆหยดๆจะทาใหมออกซเจนเพยงพอ

สามารถกาจดซโอดและแอมโมเนยมไนโตรเจนไดมากกวา 90% และปองกนการแตกตวของไนโตรเจนรวมได

มากกวา 50%

Rowe et al. (1991) ไดใชระบบบงประดษฐทมนาใตผวแบบนาไหลในแนวดงแบบไหลขน เพอบาบด

นาเสยชมชนในโรงเรยน St. Stephens ในเมอง Auckland ประเทศนวซแลนด เหตผลทใชระบบบงประดษฐทม

นาไหลใตผวในแนวดงแบบไหลขนมขอดเมอเปรยบเทยบกบระบบบงประดษฐทมการไหลใตผวในแนวนอน

คอ

- สามารถจายนาเสยใหเตมพนทของระบบไดดกวา เนองจากระบบบงประดษฐแบบนาไหลใตผวใน

แนวนอนมพนทหนาตดเลกกวา

- สามารถปองกนการอดตนของตวกลาง และการไหลลดวงจรของระบบนาไหลใตผวในแนวนอน

ได

ขอดขอเสยของระบบนาไหลใตผวในแนวดงแบบไหลขน เมอเปรยบเทยบกบระบบนาไหลใตผวใน

แนวดงแบบไหลลง

1. ระบบนาไหลใตผวในแนวดงแบบไหลลง ตองจายนาจากดานบนของบอและจายนาแบบเดนๆ

หยดๆ เปนขอเสยของระบบน

23

2. ระบบนาไหลใตผวในแนวดงแบบไหลขนสามารถรกษาระดบนาใหอยใตผวไดทาใหลดการ

รบกวนจากการวางไขจากยงแลการถายมลของนกนา และกลนจากสาหรายหรอกลนจากตะกอนนา

เขา

3. การอดตนของระบบนาไหลใตผวในแนวดงแบบไหลลงมสาเหตมาจาก การเพมขนของระดบนาใน

บงทาใหเกดการไหลเขาระบบมากขน และการอดตนเนองจากวสดเขาไปอดตนตวกลาง แตใน

ระบบนาไหลใตผวในแนวดงแบบนาไหลขนนน แรงดนนาเขาทเพยงพอจะทาใหชนตวกลาง

ขยายตวทาใหตะกอนทจบตวกนลอยขน

4. ในระบบทมตวกลาง 2 ชนด โดยชนลางเปนกรวดหยาบ สวนชนบนเปนทรายละเอยด การอดตนจะ

เกดทชนบน

5. ขอเสยของกรวดหยาบเมอเทยบกบตวกลางทละเอยดคอ มพนทจาเพาะตากวาจงทาใหม

ประสทธภาพในการกรองนอยกวา ดงนนเราจงควรผสมผสานระหวางตวกลางหยาบและละเอยด

เพอเพมระยะเวลาเกบกกนา

นาเสยทเขาระบบเปนนาเสยทผานบงมากอนเขาระบบบงประดษฐ นาเสยมสมมลประชากร 500 บงม

ขนาดกวาง 10 ม. ยาว 20 ม. ซงนาเสยจะไหลเขาสระบบจากดานลางขนสดานบน ตวกลางเปนตวกลางผสม

ระหวางทรายละเอยดทอยดานบนหนา 20 ซม. และกรวดซงอยดานลางหนา 80 ซม. พชทใชเปนพชพนเมอง 4

ชนด คอ Eleocharis sphacelats, Schoenoplectus validus, Leptocorpus similis และ Solepis nodosus โดยปลก 4

ตน/ม.2 บงประดษฐมเวลากกเกบนา 24 ชม. และนาเสยมลกษณะสมบตตางๆดงน ภาระสารอนทรย 16 กรมบโอ

ด/(ม.2xวน) ภาระทางชลศาสตร 250 ลตร/(ม.2xวน) ภาระแอมโมเนย 0.8 กรมแอมโมเนยไนโตรเจน/(ม.2xวน)

ผลการศกษาพบวา ประสทธภาพในการกาจดบโอดมากกวา 93% กาจดของแขงแขวนลอยได 91% กาจด

แอมโมเนยได 95% และฟคอลโคลฟอรมได 88% จะเหนวาระบบสามารถกาจดแอมโมเนยไดด โดยปฏกรยาไน

ตรฟเคชนจะเกดขนในสวนบนของชนรากพช สวนปฏกรยาดไนตฟเคชนจะเกดในสวนลางของชนรากพช

นาเสยทเขาระบบเปนนาเสยทผานบงมากอนเขาระบบบงประดษฐ นาเสยมสมมลประชากร 500 บงม

ขนาดกวาง 10 ม. ยาว 20 ม. ซงนาเสยจะไหลเขาสระบบจากดานลางขนสดานบน ตวกลางเปนตวกลางผสม

ระหวางทรายละเอยดทอยดานบนหนา 20 ซม. และกรวดซงอยดานลางหนา 80 ซม. พชทใชเปนพชพนเมอง 4

ชนด คอ Eleocharis sphacelats, Schoenoplectus validus, Leptocorpus similis และ Solepis nodosus โดยปลก 4

24

ตน/ม.2 บงประดษฐมเวลากกเกบนา 24 ชม. และนาเสยมลกษณะสมบตตางๆดงน ภาระสารอนทรย 16 กรมบโอ

ด/(ม.2xวน) ภาระทางชลศาสตร 250 ลตร/(ม.2xวน) ภาระแอมโมเนย 0.8 กรมแอมโมเนยไนโตรเจน/(ม.2xวน)

ผลการศกษาพบวา ประสทธภาพในการกาจดบโอดมากกวา 93% กาจดของแขงแขวนลอยได 91% กาจด

แอมโมเนยได 95% และฟคอลโคลฟอรมได 88% จะเหนวาระบบสามารถกาจดแอมโมเนยไดด โดยปฏกรยาไน

ตรฟเคชนจะเกดขนในสวนบนของชนรากพช สวนปฏกรยาดไนตฟเคชนจะเกดในสวนลางของชนรากพช

25

บทท 3

วธการทดลอง

ระบบบาบดทใชในการศกษาเปนระบบบงประดษฐแบบไหลผวบนแนวดง โดยใชบอทมการไหลใน

แนวดงแบบไหลลงรวมกบบอทมการไหลในแนวดงแบบไหลขน เพอเพมประสทธภาพการบาบดโดยเฉพาะ

การกาจดไนโตรเจน เนองจากนาเสยทเกดจากการกระบวนการฆาสตวมความสกปรกสงมาก ดงนนจงตองมการ

บาบดขนตนกอนเพอลดความสกปรกของนาเสยกอนทจะเขาสระบบบงประดษฐซงเปนระบบบาบดแบบ

ธรรมชาต ระบบทศกษาประกอบดวย

3.1 ระบบบาบดขนตน

1) บอดกไขมนและบอเซปตก

บอดกไขมนสรางจากวงคอนกรตเสนผานศนยกลาง 0.80 ม. สง 1.0 ม. บอเซปตกสรางจากวงคอนกรต

เสนผานศนยกลาง 0.80 ม. สง 2.0 ม.จานวน 4 บอ โดยบอดกไขมนรบนาเสยรวมจากโรงฆาสตว และไหลออกส

บอเซปตกจานวน 4 บอ จากนนสบนาเสยเขาระบบบงประดษฐ ดงแสดงในรปท 3.1 และ 3.2

รปท 3.1 รปตดแสดงบอดกไขมนและบอเซปตก

26

รปท 3.2 การวางถงเซปตกขณะกอสราง

3.2 ระบบบงประดษฐ

แบบจาลองบงประดษฐทใชในงานวจยนมทงหมด 4 บอ ดงแสดงในรปท 2 โดยแบงเปน 2 ชดวาง

ขนานกน บงประดษฐรบนาเสยจากบอเซปตก โดยบอแรกเปนบอบงประดษฐแบบน าไหลใตผวทมการไหลใน

แนวดงแบบนาไหลขน และบอทสองนาจะเปนแบบไหลลงดงรปท 3.3

รปท 3.3 แผนผงแบบจาลองทใชในการทดลอง

27

รปท 3.4 ระบบทใชศกษาและทอของระบบ

28

บอบงประดษฐทใชศกษาเปนบอกอดวยอฐบลอกฉาบปนภายในฉาบปนกนซมมขนาดเทากนทง 4 บอ (รปท

3.3, 3.4) คอ กวาง 1.0 ม. ยาว 1.0 ม. และลก 1.0 ม. ในบอแบบนาไหลขน ภายในบรรจดวยตวกลาง คอ กรวด

ขนาด 3.0-6.0 ซม. บรรจหนา 15 ซม. จากกนบอ และชนถดมาจะบรรจดวยหนขนาด 2.0-3.0 ซม. หนา 45 ซม.

และในบอแบบนาไหลลงภายในบรรจดวยตวกลาง คอ หนขนาด 2.0-3.0 ซม. บรรจหนา 45 ซม. จากกนบอ และ

ชนถดมาจะบรรจดวยกรวดขนาด 3.0-6.0 ซม. หนา 15 ซม. โดยจะปลกตนรงกา (Umbrella sedge) หางกน 0.20

ม. ดงแสดงในรปท 3.5

รปท 3.5 รปหนาตดของแบบจาลอง

29

รปท 3.6 บอบงประดษฐปลกดวยตนกกรงกา

3.2.1) ระบบทอ

ก. บอทมนาไหลในแนวดงแบบไหลขน แสดงรายละเอยดในรปท 3.7 ประกอบดวย

- ทอกระจายนาเขา: เปนทอพวซขนาด 1/2 นว จานวน 5 ทอน ยาว 0.9 ม. เจาะรขนาด 0.5 ซม.

เวนระยะระหวางร 5 ซม. โดยจะวางไวทกนบอ

- ทอรบนาออก: เปนทอพวซขนาด 1/2 นว มลกษณะเปนกางปลา เจาะรขนาด 0.5 ซม. เวน

ระยะระหวางร 2 ซม. โดยจะวางไวทผวดานบนของบอ

ข. บอทมนาไหลในแนวดงแบบนาไหลลง แสดงรายละเอยดในรปท 3.8 ประกอบดวย

- ทอกระจายนาเขา: เปนทอพวซขนาด 1/2 นว จานวน 5 ทอน ยาว 0.9 ม. เจาะรขนาด 0.5 ซม.

เวนระยะระหวางร 5 ซม. โดยจะวางไวทผวดานบนของบอ

- ทอรบนาออก: เปนทอพวซขนาด 1/2 นว มลกษณะเปนกางปลา เจาะรขนาด 0.5 ซม. เวน

ระยะระหวางร 2 ซม. โดยจะวางไวทกนบอ

30

รปท 3.7 ทอกระจายนาเขาและนาออกในบอทมนาไหลในแนวดงแบบไหลขน

รปท 3.8 ทอกระจายนาเขาและนาออกในบอทมนาไหลในแนวดงแบบไหลลง

3.3 นาเสยทเขาระบบ

นาเสยทใชในการทดลอง เปนนาเสยจากโรงฆาสตวเทศบาลนครเชยงใหม ซงเปนนาเสยทเกดจาก

กระบวนการฆา ชาแหละ ลาง ของสกรและโค ซงนาเสยจะผานระบบบาบดขนตนทสรางขน คอ บอดกไขมน

31

และบอตกตะกอน กอนทผานเขาสระบบบงประดษฐ โดยนาเสยมคาซโอดอยทประมาณ 1,500 มก./ล. คาเจ

ลดาลหไนโตรเจนประมาณ 120 มก./ล. และคาของแขงแขวนลอยอยทประมาณ 250 มก./ล.

การดาเนนการศกษาวจย

การวจยจะแบงออกเปน 2 การทดลอง โดยการทดลองท 1 ใชบอจาลองเปน 2 ชด แตละชดจะปลอยนา

เสยเขาระบบดวยอตราภาระบรรทกทางชลศาสตรท 25 ซม./วน และ 50 ซม./วน เมอทาการทดลองเสรจสนแลว

การทดลองท 2 จะปรบอตราภาระบรรทกทางชลศาสตรเปน 75 ซม./วน และ 100 ซม./วน ตามลาดบ เพอศกษา

ถงผลกระทบของอตราภาระบรรทกทางชลศาสตรทตางกนตอประสทธภาพของระบบบาบด โดยวธการทดลอง

ท 2 จะเหมอนกนกบในการทดลองท 1 เมอมการเปลยนอตราภาระบรรทกทางนา จะตดพชใหเหลอความสง

เทากน (ประมาณ 50 ซม) ทงหมดกอนดาเนนการตอ

พชทใชในงานวจย คอ กกรงกา ซงจะใชปลกในบอบงประดษฐทง 4 บอทดลอง โดยชวงทเตรยมพชจะ

เพาะตนออนในแปลงทดลองกอน เมอไดจานวนตามทตองการจะคดพชทมความสงใกลเคยงกนมาปลกในบอ

ทดลอง โดยใหระยะหางระหวางตนประมาณ 20 ซม. ความหนาแนนของกกรงกาทใช 25 ตนตอตารางเมตร

โดยจะปรบความเขมขนของนาเสยนาเสยโรงฆาสตวทเขาสระบบใหมความเขมขนประมาณ 25% ในสปดาห

แรก แลวคอยๆเพมขนทกสปดาหเปน 50%, 75%, และ 100% เพอใหพชคนเคยและสามารถปรบตวไดในทสด

การเดนระบบจะใชปมสบนาเสย 2 ตว โดยแตละตวจะสบนาเขาระบบจากบอเซปตกบอท 4 ในระบบ

บาบดขนตน ดวยอตราภาระบรรทกทางชลศาสตรตางกนตามทกาหนดไว และสบนาตอเนอง 12 ชม./วน ในบอ

แรก นาเสยจะไหลผานทอกระจายนาเขาสบอจากดานลางผานชนตวกลางและไหลเขาทอรบนาออกสดานบน

จากนนนาเสยจะไหลลนเขาสบอทสองดวยแรงโนมถวง ในบอทสอง นาเสยจะไหลเขาทอกระจายนาเขาดานบน

ผานชนตวกลางลงสทอรบน าออกดานลางสบอพกนาหมนเวยน โดยจะมการสบหมนเวยนนาเสยกลบไปบาบด

ใหม ซงมอตราการหมนเวยนนา 100% จากนนนาเสยทเหลอจะไหลออกสรางระบายนาตอไป รายละเอยดของ

การทดลองไดแสดงไวในตารางท 3.1

ตารางท 3.1 รายละเอยดของการทดลอง

32

บอบงประดษฐ

อตราภาระบรรทก

ทางชลศาสตร (ซม./วน)

อตราการไหล

(ลตร/ชม.)

บอท 1 (น าไหลขน)

บอท 2 (น าไหลง)

บอท 3 (น าไหลขน)

บอท 4 (น าไหลลง)

บอท 1 (น าไหลขน)

บอท 2 (น าไหลลง)

บอท 3 (น าไหลขน)

บอท 4 (น าไหลลง)

25

25

50

50

75

75

100

100

10.42

10.42

20.83

20.83

31.25

31.25

41.67

41.67

การเกบนาตวอยางเพอนามาวเคราะหเปนเกบแบบจวง (Grab Sample) โดยจะเกบนาเสยจากจดตางๆดงน

- จดเกบท 1 นาเสยเขาทถงดกไขมน

- จดเกบท 2 ถงพกนาเสยกอนเขาสระบบ

- จดเกบท 3 จดเกบนาเสยหลงออกจากบอระบบนาไหลขน

- จดเกบท 4 ถงพกนาเสยหลงออกจากบอระบบนาไหลลง

โดยจดเกบตวอยางนาไดแสดงในรปท 3.9 และรายละเอยดของดชนทใชในการวเคราะหนาตวอยาง ดง

แสดงในตารางท 3.2

33

รปท 3.9 แสดงจดเกบนาตวอยางเพอนามาวเคราะห

ตารางท 3.2 รายละเอยดของดชนทใชในการวเคราะหนาตวอยาง(APHA-AWWA-WPCF, 1992)

ดชนคณภาพ วธการวเคราะห ความถในการ

วเคราะห

ซโอดทงหมด

ซโอดละลาย

แอมโมเนยไนโตรเจน

เจลดาลหไนโตรเจน

ออกซไดซไนโตรเจน

ของแขงแขวนลอย

อณหภม

ออกซเจนละลาย

พเอช

ฟอสฟอรสรวม

ความเปนดางรวม

Dichromate Reflux

Dichromate Reflux

Distillation-Titration

Digestion-Distillation-Titration

Hydrazine

Filtration-Drying at 103°C

Thermometer

DO meter

pH meter

Acid Digestion-Ascorbic Acid

Titration

สปดาหละครง

“

“

“

“

“

“

“

“

“

บทท 4

34

ผลการศกษา

การศกษาไดเรมในเดอน ธนวาคม 2555 โดยทาการกอสรางระบบทงหมดในโรงฆาสตวของเทศบาล

นครเชยงใหม ซงตงอยทถนนชางคลาน อาเภอเมอง จงหวดเชยงใหม ในชวงการศกษาทผานมามปญหาทเปน

อปสรรคในการดาเนนการเปนระยะ ทาใหตองมการหยดการทดลองระยะสนๆเปนชวงๆ เชนปญหาการอดตน

ของปม เนองจากเศษขนทหลดผานตะแกรงเขามาในบางครง บอเซปตกรวซม หรอน าทวมโรงฆาสตว ทาใหม

การหยดกจการชวคราวและไมมนาเสยไประยะหนงเปนตน แตทงนระบบสามารถดาเนนการตอได แตตองใช

เวลาปรบตวใหมสกระยะหนง

ผลการทดลองการบาบดนาเสยจากโรงฆาสตว ดวยระบบบงประดษฐไหลใตผวในแนวดง

ประกอบดวยบอแรกทมการไหลขนและตามดวยบอทสองทมการไหลลง โดยแบงการทดลองเปน 2 การทดลอง

โดยการทดลองท 1 มการแบงเปน ชดท 1 มอตราการไหลของนาท 120 ลตร/วน (อตราภาระบรรทกทางชล

ศาสตร 6 ซม./วน) และชดท 2 ซงมอตราการไหลของนาท 240 ลตร/วน (อตราภาระบรรทกทกทางชลศาสตร 12

ซม./วน) การทดลองท 2 มการแบงเปน ชดท 3 ซงมอตราการไหลของนาท 500 ลตร/วน (อตราภาระบรรทกทาง

ชลศาสตร 25 ซม./วน) และชดท 4 ซงมอตราการไหลของนาท 1000 ลตร/วน (อตราภาระบรรทกทางชลศาสตร

50 ซม./วน) ทงสองการทดลองมการหมนเวยนนาเขาสระบบ 100% เพอการเปรยบเทยบประสทธภาพการบาบด

เมอมการปรบอตราการไหลของนาเสยเขาระบบ

4.1 ประสทธภาพในการบาบดนาเสยในการทดลองท 1

การทดลองท 1 ประกอบดวยบอบงประดษฐ 2 ชด โดยดาเนนการทดลองพรอมๆกน การทดลองน

เรมตนการทดลองในเดอนพฤษภาคม พ.ศ. 2556 และใชเวลา 2 เดอนในการปรบตวเพอใหตนพชปรบสภาพกบ

นาเสย เมอตนพชเรมปรบสภาพไดจงเรมทาการเกบขอมลในเดอนกรกฎาคม สนสดการทดลองในเดอนตลาคม

ซงในการทดลอง นาเสยม pH เฉลย 7.02 นาทผานการบาบดแลวทง 2 อตราภาระบรรทกทางชลศาสตรอยท 7.9

ทงสองชด ซงพบวาคา alkalinity ของทง 2 อตราภาระบรรทกเพมขนจาก 321 มก/ล เปน 410 และ 414 มก/ล ซง

คา alkalinity สวนหนงเกดจากปฏกรยาดไนตรฟเคชนในบอทมการไหลแบบ upflow แมวาจะเกดปฏกรยาไนตร

ฟเคชนในบอทมการไหลแบบ downflow และทาใหคา alkalinity ลดลงได แตกยงสงกวาในนาเสยทเขาระบบ

4.1.1 การกาจดสารอนทรยคารบอน

35

ในการทดลองชดท 1 ไดทาการปลอยนาเสยเขาสระบบดวยอตราการไหล 120 ลตร/วน (อตราภาระ

บรรทกทางชลศาสตร 6 ซม./วน) นาเสยทเขาระบบมคาซโอดเฉลย 1,444 มก./ล. เมอผานระบบบาบดเบองตน

ซงประกอบดยตะแกรงดกขยะ บอดกไขมนและบอเซปตกจานวน 4 บอ มคาซโอดลดลงเหลอเฉลย 866 มก./ล.

เมอนาเสยผานระบบในสวนทการไหลในแนวดงแบบไหลขน คาซโอดลดลงเหลอเฉลย 207 มก./ล. โดยม

ประสทธภาพในการบาบดซโอดประมาณ 78% เมอผานระบบบาบดทมการไหลในแนวดงแบบไหลลง คาซโอด

ลดลงเฉลยเหลอ 62 มก./ล. โดยมประสทธภาพในการบาบดซโอดประมาณ 70% พบวาคาซโอดสวนมากจะถก

บาบดในระบบทมการไหลในแนวดงแบบไหลขน สวนในการทดลองชดท 2 ทาการปลอยนาเสยเขาสระบบดวย

อตราการไหล 240 ลตร/วน (อตราภาระบรรทกทางชลศาสตร 12 ซม./วน) นาเสยทเขาระบบมคาซโอดเฉลย

1,444 มก./ล. เมอผานระบบบาบดเบองตนมคาซโอดลดลงเหลอเฉลย 939 มก./ล. เมอนาเสยผานระบบในสวนท

การไหลในแนวดงแบบไหลขนทสภาวะคงท คาซโอดลดลงเหลอเฉลย 214 มก./ล. โดยมประสทธภาพในการ

บาบดซโอดประมาณ 77% เมอผานระบบบาบดทมการไหลในแนวดงแบบไหลลง คาซโอดลดลงเฉลยเหลอ 66

มก./ล. โดยมประสทธภาพในการบาบดซโอดประมาณ 69% ดงแสดงในรปท 4.1 และ 4.2

รปท 4.1 การเปลยนแปลงของคา COD ในระบบทมอตราภาระทางชลศาสตร 6 ซม/วน

- 200.00 400.00 600.00 800.00

1,000.00 1,200.00 1,400.00 1,600.00 1,800.00 2,000.00

18/7/25567/8/255627/8/255616/9/25566/10/255626/10/2556

Conc

entr

atio

n, m

g/L

Time, D/M/Y

Influence

Grab sample 2

Grab sample 3

Effluence

36

รปท 4.2 การเปลยนแปลงของคา COD ในระบบทมอตราภาระทางชลศาสตร 12 ซม/วน

การบาบด BOD เกดคลายๆกบการบาบด COD ในนาเสยมคา BOD เฉลยประมาณ 655 มก/ล โดย

ระบบสามารถลด BOD เหลอเฉลย 14 และ 19 มก/ล ในระบบท 1 (HLR 6 ซม/วน) และระบบท 2 (HLR 12 ซม/

วน) ตามลาดบ ระบบเซปตกซงมประสทธภาพในการตกตะกอนสามารถลด BOD ลงไดถง 80% แสดงวานาเสย

มสารอนทรยคารบอนในรปของแขงทตกตะกอนไดจานวนมาก คา BOD ทไดมคาตากวา 20 มก/ล ซงถอวาผาน

มาตรฐานของการบาบดนาเสยอตสาหกรรม (รปท 4.3 และ 4.4)

รปท 4.3 การเปลยนแปลงของคา BOD ในระบบทมอตราภาระทางชลศาสตร 6 ซม/วน

- 200.00 400.00 600.00 800.00

1,000.00 1,200.00 1,400.00 1,600.00 1,800.00 2,000.00

28/7/25567/8/255617/8/255627/8/25566/9/255616/9/255626/9/25566/10/255616/10/255626/10/2556

Conc

entr

atio

n, m

g/L

Time, D/M/Y

Influence

Grabsample 2

-

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

600.00

700.00

800.00

7/8/2556 27/8/2556 16/9/2556 6/10/2556 26/10/2556

Conc

entr

atio

n, m

g/L

Time, D/M/Y

Influence

Grab sample 2

Grab sample 3

Effluence

37

รปท 4.4 การเปลยนแปลงของคา BOD ในระบบทมอตราภาระทางชลศาสตร 12 ซม/วน

4.1.2 การกาจดไนโตรเจน

นาเสยจากโรงฆาสตวมคา TKN เฉลย 86 มก/ล และสามารถบาบดใหเหลอ คา TKN เทากบ 8.8 และ

10.3 มก/ล ในนาทออกจากระบบท 1 และ 2 ตามลาดบ ในระบบบงประดษฐแบบนาไหลใตผวในแนวดงแบบ

downflow พบวามการเกดปฏกรยาไนตรฟเคชนไดด เพราะนาสามารถดงออกซเจนลงไปพรอมกบนาเสยได

และระบบเปนแบบ unsaturated bed ซงตางกบแบบไหล upflow ซงเปนระบบแบบ saturated bed ดงนนนาเมอ

ออกจากบอ downflow และไหลเวยนกลบมาเขาระบบ upflow อก จะทาให oxidized nitrogen ถกรดวสเปนกาซ

ไนโตรเจนได ทาใหระบบสามารถกาจดไนโตรเจนรวมไดด โดยพบวานาเสยมคา TN เฉลย 114.7 มก/ล และใน

นาทออกจากระบบท 1 และ 2 มคา TN เฉลย 10.7 และ 13.9 มก/ล ตามลาดบ คดเปนประสทธภาพการบาบด 90

และ 87% ตามลาดบ ซงแสดงวาระบบมประสทธภาพในการกาจดไนโตรเจน โดยปฏกรยาการกาจดไนโตรเจน

โดยทวไปของระบบบงประดษฐ นอกจากจะเปนการเกดไนตรฟเคชนและดไนตรฟเคชนแลว การนาเอา

ไนโตรเจนไปใชโดยพช หรอการดดตด (adsorption) ของแอมโมเนยกเปนกลไกทสาคญ (รปท 4.5-4.12)

-

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

600.00

700.00

800.00

7/8/255617/8/255627/8/25566/9/255616/9/255626/9/25566/10/255616/10/255626/10/2556

Conc

entr

atio

n, m

g/L

Time, D/M/Y

Influence

Grab sample 2

Grab sample 3

Effluence

38

รปท 4.5 การเปลยนแปลงของคา TKN ในระบบทมอตราภาระทางชลศาสตร 6 ซม/วน

รปท 4.6 การเปลยนแปลงของคา TKN ในระบบทมอตราภาระทางชลศาสตร 12 ซม/วน

ดงไดกลาวแลววา การกาจดไนโตรเจนในระบบบงประดษฐนน มกลไกหลกคอไนตรฟเคชนและดไน

ตรฟเคชน ในระบบแบบไหลในแนวดงทมการไหลแบบไหลขน ระบบจะเปนแบบ saturated bed ซงในสภาวะ

เชนน เหมาะตอการเกดดไนตรฟเคชน สวนในระบบทมการไหลแบบไหลลงจะมสภาวะแอโรบกมากกวา และ

พบวามการเกดไนตรฟเคชน ไดด

-

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

28/7/25567/8/255617/8/255627/8/25566/9/255616/9/255626/9/25566/10/255616/10/255626/10/2556

Conc

entr

atio

n, m

g/L

Time, D/M/Y

Influence

Grab sample 2

Grab sample 3

Effluence

-

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

28/7/25567/8/255617/8/255627/8/25566/9/255616/9/255626/9/25566/10/255616/10/255626/10/2556

Conc

entr

atio

n, m

g/L

Time, D/M/Y

Influence

Grab sample 2

Grab sample 3

Effluence

39

รปท 4.7 การเปลยนแปลงของคา NH4+-N ในระบบทมอตราภาระทางชลศาสตร 6 ซม/วน

รปท 4.8 การเปลยนแปลงของคา NH4+-N ในระบบทมอตราภาระทางชลศาสตร 12 ซม/วน

-

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

18/7/2556 7/8/2556 27/8/2556 16/9/2556 6/10/2556 26/10/2556

Conc

entr

atio

n, m

g/L

Time, D/M/Y

Influence

Grab sample 2

Grab sample 3

Effluence

-

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

18/7/2556 7/8/2556 27/8/2556 16/9/2556 6/10/2556 26/10/2556

Conc

entr

atio

n, m

g/L

Time, D/M/Y

Influence

Grab sample 2

Grab sample 3

Effluence

40

รปท 4.9 การเปลยนแปลงของคา NO2-N ในระบบทมอตราภาระทางชลศาสตร 6 ซม/วน

รปท 4.10 การเปลยนแปลงของคา NO2-N ในระบบทมอตราภาระทางชลศาสตร 12 ซม/วน

-

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

28/7/25567/8/255617/8/255627/8/25566/9/255616/9/255626/9/25566/10/255616/10/255626/10/2556

Conc

entr

atio

n, m

g/L

Time, D/M/Y

Influence

Grab sample2

-

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

28/7/25567/8/255617/8/255627/8/25566/9/255616/9/255626/9/25566/10/255616/10/255626/10/2556

Conc

entr

atio

n, m

g/L

Time, D/M/Y

Influence

Grabsample 2

41

รปท 4.11 การเปลยนแปลงของคา NO3-N ในระบบทมอตราภาระทางชลศาสตร 6 ซม/วน

รปท 4.12 การเปลยนแปลงของคา NO3-N ในระบบทมอตราภาระทางชลศาสตร 12 ซม/วน

4.1.3 การบาบดสารแขวนลอย

สารแขวนลอย (SS) ในนาเสยจากกระบวนฆาสตวมคาคอนขางสง ประมาณ 747 มก/ล เมอผานการ

ตกตะกอนในถงเซปตกจะเหลออยประมาณ 143.6 มก/ล และเมอบาบดตอในระบบบงประดษฐทมตวกลางเปน

-

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

28/7/25567/8/255617/8/255627/8/25566/9/255616/9/255626/9/25566/10/255616/10/255626/10/2556

Conc

entr

atio

n, m

g/L

Time, D/M/Y

Influence

Grab sample 2

Grab sample 3

Effluence

-

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

28/7/25567/8/255617/8/255627/8/25566/9/255616/9/255626/9/25566/10/255616/10/255626/10/2556

Conc

entr

atio

n, m

g/L

Time, D/M/Y

Influence

Grab sample 2

Grab sample 3

Effluence

42

หนขนาดเลกทงแบบ downflow และ upflow จะเหลอคาของแขงแขวนลอยเพยง 8.2 และ 9.4 มก/ล เนองจาก

ระบบบงประดษฐแบบไหลใตผวทาหนาทเหมอนชนกรองทสามารถกรองสารแขวนลอยไดอยางมประสทธภาพ

นอกจากนยงมรากพชทแทรกอยในชนตวกลาง ทชวยเสรมประสทธภาพในการกรอง ทาใหประสทธภาพการ

บาบดดวยกลไกการกรองเกดไดคอนขางสง นอกจากกลไกการกรอง อาจมการดดตด (adsorption) ซงสามารถ

ลดปรมาณสารแขวนลอยไดเชนกน (รปท 4.13-4.14)

รปท 4.13 การเปลยนแปลงของคา TSS ในระบบทมอตราภาระทางชลศาสตร 6 ซม/วน

รปท 4.14 การเปลยนแปลงของคา TSS ในระบบทมอตราภาระทางชลศาสตร 12 ซม/วน

- 100.00 200.00 300.00 400.00 500.00 600.00 700.00 800.00 900.00

1,000.00

28/7/25567/8/255617/8/255627/8/25566/9/255616/9/255626/9/25566/10/255616/10/255626/10/2556

Conc

entr

atio

n, m

g/L

Time, D/M/Y

Influence

Grab sample 2

Grab sample 3

Effluence

- 100.00 200.00 300.00 400.00 500.00 600.00 700.00 800.00 900.00

1,000.00

18/7/25567/8/255627/8/255616/9/25566/10/255626/10/2556

Conc

entr

atio

n, m

g/L

Time, D/M/Y

Influence

Grab sample 2

Grab sample 3

Effluence

43

จากการเปรยบเทยบคณภาพนาทไดจากการทดลอง พบวาท HLR 6 ซม/วน ใหคณภาพนาทดกวา HLR

12 ซม/วน เนองจากการทดลองท HLR 6 ซม/วน ระบบจะมระยะเวลาเกบกกทนานกวา ทาใหปฏกรยาทงทาง

กายภาพ และชวภาพ เกดไดดกวาทระยะเกบกกทสนกวา ดงแสดงในรปท 4.15

รปท 4.15 เปรยบเทยบคณภาพนาทไดจากการบาบดท HLR 6 และ 12 ซม/วน

4.2 ประสทธภาพในการบาบดนาเสยในการทดลองท 2

ในการทดลองไดเพมอตราการไหลของนาในระบบท 1 และ 2 เปน 500 และ 1000 ลตร/วน ทาใหอตรา

ภาระบรรทกทางชลศาสตร (HLR) เพมเปน 25 และ 50 ซม/วน ในทนจงเปลยนเปนเรยกระบบท 1 วาระบบท 3

และระบบท 2 วาระบบท 4

การทดลองท 2 นเรมทาการศกษาในเดอนพฤศจกายน 2556 จนถงเดอนพฤษภาคม 2557 เมอเสรจสน

การทดลองท 1 ในเดอนตลาคม 2556 ไดทาการตดพชจนเหลอความสงประมาณ 30 ซม จากเดมทสงประมาณ

120 ซม เพอใหพชสามารถเตบโตไดใหม แลวดาเนนการทดลอง จนพชเตบโตไดระยะหนง จงทาการเกบ

ตวอยางทาการวเคราะหประสทธภาพของระบบตอ โดยเรมเกบตวอยางนาอกครงในเดอนธนวาคม 2556 แตใน

เดอนมนาคมมปญหาเรองปมไมทางาน ระบบจงตองหยดเพอซอมแซมปมโดยในชวงทหยด ไดทาการใหนากบ

ระบบดวยการตกรดดวยมอแทน ในเดอนเมษายนจงไดทาการเปลยนปมเสรจและดาเนนการตอ

0

10

20

30

40

50

60

70

80

COD BOD TKN NOX SS

conc

entr

atio

n m

g/L

HLR 6 cm/d

HLR 12 cm/d

44

รปท 4.16 ตนไมหลงเสรจสนการทดลองท 1 และตนไมทตดเมอเรมการทดลองท 2

4.2.1 การบาบดสารอนทรยคารบอน

ในการทดลองมการเพมอตราการไหลมากขนในระบบท 1 จาก 120 เปน 500 ลตร/วนเรยกวาระบบ

ท 3 และ จาก 240 เปน 1000 ลตร/วน ในระบบท 2 เรยกวาระบบท 4 พบวาคา COD เฉลยในการทดลองท 2 ม

คาเพมขนเลกนอยคอ 1645 มก/ล และระบบท 3 และ 4 สามารถลดคา COD ลงเหลอ 92 และ 103 มก/ล

ตามลาดบ คดเปนประสทธภาพการบาบด 94 และ 93% ดงแสดงในรปท 4.17-4.18 ตามลาดบ ทงนพบวาระบบ

บาบดขนตน คอบอดกไขมนและเซปตกสามารถลดคา COD ไดถง 40%

45

รปท 4.17 การเปลยนแปลงของคา COD ในระบบทมอตราภาระทางชลศาสตร 25 ซม/วน

รปท 4.18 การเปลยนแปลงของคา COD ในระบบทมอตราภาระทางชลศาสตร 50 ซม/วน

สาหรบคา BOD พบวามคาประมาณครงหนงของ COD และระบบสามารถลดคา BOD จาก 703 มก/ล

ในนาเสย เหลอ 23 และ 28 มก/ล ในนาทออกจากระบบทงสอง ถงแมวาจะมการเพมอตราการไหลของนาเขา

ระบบประมาณ 4 เทาในระบบท 3 และ 4 แตระบบยงสามารถบาบดไดอยางมประสทธภาพ (รปท 4.19 และ

4.20)

- 200.00 400.00 600.00 800.00

1,000.00 1,200.00 1,400.00 1,600.00 1,800.00 2,000.00

26/10/255615/12/2556 3/2/2557 25/3/2557 14/5/2557

Conc

entr

atio

n, m

g/L

Time, D/M/Y

Influence

Grab sample 2

Grab sample 3

Effluence

- 200.00 400.00 600.00 800.00

1,000.00 1,200.00 1,400.00 1,600.00 1,800.00 2,000.00

5/12/255625/12/255614/1/25573/2/255723/2/255715/3/25574/4/255724/4/255714/5/2557

Conc

entr

atio

n, m

g/L

Time, D/M/Y

Influence

Grab sample 2

Grab sample 3

Effluence

46

รปท 4.19 การเปลยนแปลงของคา BOD ในระบบทมอตราภาระทางชลศาสตร 25 ซม/วน

ทงนเนองจากระบบคอนขางเสถยร เพราะดาเนนการมาเปนระยะถงหนงปแลว จลนทรยในระบบ ทงท

เกาะอยในหนตวกลางหรอรอบๆรากพชมปรมาณมากขน ดงนนแมจะเปลยนอตราการไหลของนา ระบบจงยง

ทางานไดอยางมประสทธภาพ

รปท 4.20 การเปลยนแปลงของคา BOD ในระบบทมอตราภาระทางชลศาสตร 50 ซม/วน

4.2.2 การกาจดไนโตรเจน

-

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

600.00

700.00

800.00

15/12/2556 3/2/2557 25/3/2557 14/5/2557

Conc

entr

atio

n, m

g/L

Time, D/M/Y

Influence

Grab sample 2

Grab sample 3

Effluence

-

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

600.00

700.00

800.00

5/12/255625/12/255614/1/25573/2/255723/2/255715/3/25574/4/255724/4/255714/5/2557

Conc

entr

atio

n, m

g/L

Time, D/M/Y

Influence

Grabsample 2

47

เมอระบบม HLR ทสงขน 4 เทา แสดงวาเวลาเกบกกนาในระบบยอมลดลงจากการทดลองท 1

ประมาณ 4 เทา เชนกน พบวาคาเฉลยของคา TKN ของนาเสยอยทประมาณ 108 มก/ล และนาทออกจากระบบท

1 และ 2 มคาเฉลย 11 และ 12.9 มก/ล ตามลาดบ ในนาเสยมคา NH4+-N ประมาณ 23 มก/ล แสดงวาคา

ไนโตรเจนในนาเสยมปรมาณ organic nitrogen คอนขางมาก และมคา NO2-N และ NO3-N เทากบ 9.6 และ

20.4 มก/ล ตามลาดบ

พบวาการกาจดไนโตรเจนของระบบสามารถทาได 89% ในระบบท 3 และ 88% ในระบบท 4

ตามลาดบ ซงสามารถทาใหนาเสยมความสกปรกลดลงมาก และคา TKN ไมเกนมาตรฐานนาทงจากโรงงาน

อตสาหกรรมทกาหนดโดยกรมควบคมมลพษท 100 มก/ล (รปท 4.21- 4.28)

รปท 4.21 การเปลยนแปลงของคา TKN ในระบบทมอตราภาระทางชลศาสตร 25 ซม/วน

-

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

5/12/255625/12/255614/1/25573/2/255723/2/255715/3/25574/4/255724/4/255714/5/2557

Conc

entr

atio

n, m

g/L

Time, D/M/Y

Influence

Grab sample 2

Grab sample 3

Effluence

48

รปท 4.22 การเปลยนแปลงของคา TKN ในระบบทมอตราภาระทางชลศาสตร 50 ซม/วน

รปท 4.23 การเปลยนแปลงของคา NH4+-N ในระบบทมอตราภาระทางชลศาสตร 25 ซม/วน

-

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

5/12/255625/12/255614/1/25573/2/255723/2/255715/3/25574/4/255724/4/255714/5/2557

Conc

entr

atio

n, m

g/L

Time, D/M/Y

Influence

Grab sample 2

Grab sample 3

Effluence

-

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

26/10/2556 15/12/2556 3/2/2557 25/3/2557 14/5/2557

Conc

entr

atio

n, m

g/L

Time, D/M/Y

Influence

Grab sample 2

Grab sample 3

Effluence

49

รปท 4.24 การเปลยนแปลงของคา NH4+-N ในระบบทมอตราภาระทางชลศาสตร 50 ซม/วน

รปท 4.25 การเปลยนแปลงของคา NO2-N ในระบบทมอตราภาระทางชลศาสตร 25 ซม/วน

-

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

26/10/2556 15/12/2556 3/2/2557 25/3/2557 14/5/2557

Conc

entr

atio

n, m

g/L

Time, D/M/Y

Influence

Grab sample 2

Grab sample 3

Effluence

-

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

5/12/255625/12/255614/1/25573/2/255723/2/255715/3/25574/4/255724/4/255714/5/2557

Conc

entr

atio

n, m

g/L

Time, D/M/Y

Influence

Grab sample 2

Grab sample 3

Effluence

50

รปท 4.26 การเปลยนแปลงของคา NO2-N ในระบบทมอตราภาระทางชลศาสตร 50 ซม/วน

รปท 4.27 การเปลยนแปลงของคา NO3-N ในระบบทมอตราภาระทางชลศาสตร 25 ซม/วน

-

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

5/12/255625/12/255614/1/25573/2/255723/2/255715/3/25574/4/255724/4/255714/5/2557

Conc

entr

atio

n, m

g/L

Time, D/M/Y

Influence

Grab sample 2

Grab sample 3

Effluence

-

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

5/12/255625/12/255614/1/25573/2/255723/2/255715/3/25574/4/255724/4/255714/5/2557

Conc

entr

atio

n, m

g/L

Time, D/M/Y

Influence

Grab sample 2

Grab sample 3

Effluence

51

รปท 4.28 การเปลยนแปลงของคา NO3-N ในระบบทมอตราภาระทางชลศาสตร 50 ซม/วน

รปท 4.23-4.28 แสดงถงการลดลงของไนโตรเจนในรปตางๆ พบวาคา NH4+-N มคาสงขนในถงเซ

ปตก ทงนเนองจากระยะเวลาทอยในถงเซปตกนน จลนทรยจะยอยสลายสารอนทรยไนโตรเจนใหอยในรปของ

NH4+-N ทาใหคา NH4

+-N เพมขน แตเมอผานสระบบบงประดษฐแลว จะมคาลดลงเนองจากแอมโมเนย

ไนโตรเจนบางสวนถกนาไปใชโดยพช บางสวนเกด adsorption และบางสวนเปลยนรปไปโดยปฎกรยาไนตร

ฟเคชน ซง NOx-N บางสวนเมอกลบคนสระบบจากการไหลเวยนนาเสย (recycle) จะถก รดวสในบอบง

ประดษฐแบบ upflow กลายเปนกาซไนโตรเจน

4.2.3 การกาจดสารแขวนลอย

พบวาระบบมประสทธภาพในการกาจดสารแขวนลอยไดด โดยมคาสารแขวนลอยในนาเสยคอนขาง

สง คอประมาณ 833.5 มก/ล และเมอเกดการตกตะกอนและยอยสลายในถงเซปตก คาสารแขวนลอยจะเหลออย

ท 167 มก/ล หลงจากนนเมอไหลผานบอบงประดษฐทง 2 บอ จะสามารถลดลงจนเหลอเพยง 8.36 และ 9.56

มก/ล ในระบบท 3 และ 4 ตามลาดบ รากพชทเจรญอยางหนาแนนมากขนในชนตวกลาง และ การไหลเวยนของ

นาทบาบดแลวกลบคนเขาระบบ จะชวยใหเกดการบาบดทดขนไดอยางมนยสาคญ เนองจากมการไหลเวยนนาท

บาบดแลว มาบาบดซ า (รปท 4.29-4.30)

-

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

5/12/255625/12/255614/1/25573/2/255723/2/255715/3/25574/4/255724/4/255714/5/2557

Conc

entr

atio

n, m

g/L

Time, D/M/Y

Influence

Grab sample 2

Grab sample 3

Effluence

52

รปท 4.29 การเปลยนแปลงของคา TSS ในระบบทมอตราภาระทางชลศาสตร 25 ซม/วน

รปท 4.30 การเปลยนแปลงของคา TSS ในระบบทมอตราภาระทางชลศาสตร 50 ซม/วน

- 100.00 200.00 300.00 400.00 500.00 600.00 700.00 800.00 900.00

1,000.00

5/12/255625/12/255614/1/25573/2/255723/2/255715/3/25574/4/255724/4/255714/5/2557

Conc

entr

atio

n, m

g/L

Time, D/M/Y

Influence

Grab sample 2

Grab sample 3

Effluence

- 100.00 200.00 300.00 400.00 500.00 600.00 700.00 800.00 900.00

1,000.00

26/10/255615/12/2556 3/2/2557 25/3/2557 14/5/2557

Conc

entr

atio

n, m

g/L

Time, D/M/Y

Influence

Grab sample 2

Grab sample 3

Effluence

53

รปท 4.31 พชเจรญเตบโตในการทดลองท 2

เมอเปรยบเทยบการทดลองระหวางระบบท 3 และ 4 พบวาทง 2 ระบบยงทางานไดด ม

ประสทธภาพในการบาบดสง แมวาระบบท 3 ซงมอตราภาระบรรทกทางชลศาสตรตากวาจะมคณภาพนาทอก

มาดกวาระบบท 4 แตเมอเทยบกบปรมาณนาทสามารถบาบดได สามารถกลาวไดวา ระบบท 4 ยอมนาสนใจกวา

ในดานเศรษฐศาสตร ซงหมายถงการใชพนททนอยกวาในการสรางระบบบาบด และพบวาพชสามารถ

เจรญเตบโตในระบบไดดทง 2 การทดลอง (รปท 4.32)

54

รปท 4.32 เปรยบเทยบคณภาพนาทผานการบาบดในระบบท 3 และ 4

เมอเปรยบเทยบประสทธภาพการบาบดนาเสยจากโรงฆาสตวดวยระบบบงประดษฐทง 4 อตราภาระ

บรรทกทางชลศาสตร (HLR 6,12,25 และ 50 ซม/วน) ดงแสดงในรปท 4.33 พบวาอตราภาระบรรทกทางชล

ศาสตรหรอปรมาณนาทบาบดตอเวลา ทเพมขน จะทาใหไดประสทธภาพการบาบดทลดลง แตทงน

ประสทธภาพทบาบดไดไมแตกตางกนมากนก ดงนนการเลอกอตราภาระบรรทกทางชลศาสตรทสงทสดคอ 50

ซม/วน หรอปรมาณนาเสย 1000 ลตร/วน ยอมจะคมคาทสด เนองจากจะใชพนทในการสรางระบบบาบดนอย

ทสด

รปท 4.33 เปรยบเทยบคณภาพนาทง 4 อตราภาระบรรทก

0

20

40

60

80

100

120

COD BOD TKN NH4+-N NOx-N TSS

conc

entr

atio

n, m

g/L

ระบบท 3

ระบบท 4

0

20

40

60

80

100

120

6 12 25 50

conc

entr

atio

n, m

g/L

HLR, cm/d

COD

BOD

TN

TSS

55

บทท 5

สรปการทดลอง

ระบบทศกษา ซงมระบบบาบดขนตน ประกอบดวยตะแกรงดกเศษของแขงขนาดใหญ ตามดวย บอดก

ไขมน และถงตกตะกอน 4 ถง กอนบาบดตอไปในระบบบอบงประดษฐแบบนาไหลใตผวในแนวดงแบบไหล

ขน ตามดวยบอบงประดษฐแบบนาไหลใตผวในแนวดงแบบไหลลง ทปลกดวยตนกกลงกา พรอมกบมการ

ไหลเวยนนาเสยทบาบดแลวกลบเขาสระบบบงประดษฐอกครง โดยมอตราการไหลเวยน 100% ทอตราภาระ

บรรทกทางชลศาสตร 6 12 25 และ 50 ซม/วน ระบบสามารถบาบดนาเสยจนมคณภาพด สามารถผานมาตนฐาน

นาทงอตสาหกรรมไดทกอตราภาระบรรทกทางชลศาสตร

ระบบทศกษา ซงเปนระบบทใชกลไกบาบดแบบธรรมชาต มราคากอสรางตาและไมจาตองอาศย

ผเชยวชาญและงบประมาณทสงในการดาเนนการและการดแล ดงนนจงเปนระบบทเหมาะสมตอการนามา

บาบดนาเสยจากโรงฆาสตว แตขอเสยของระบบแบบนคอตองการพนทกอสรางมาก เมอเทยบกบระบบแบบ

conventional แตจากผลการศกษาพบวาแมใชอตราการปอนนาเสยถง 1000 ลตร/วน หรออตราภาระบรรทกทาง

ชลศาสตร 50 ซม/วน ระบบยงคงสามารถมประสทธภาพในการบาบดทสง

ดงนนสรปวาระบบทศกษาสามารถบาบดนาเสยจากโรงฆาสตวของเทศบาลนครเชยงใหมไดตาม

มาตรฐานนาทงอตสาหกรรม

56

เอกสารอางอง

เกรยงศกด อดมสนโรจน. (2537). วศวกรรมการบาบดนาเสย เลมท 3. 18-19. กรงเทพฯ: มตร นราการพมพ.

เกรยงศกด อดมสนโรจน. (2539). วธบงประดษฐ (Constructed Wetland System) การบาบดนาเสย. 409-417.

กรงเทพฯ: มตรนราการพมพ.

เกยรตศกด ปงกล. (2546). การกาจดไนโตรเจนของระบบบงประดษฐทมการไหลใตผวดนแบบไหลขนตามดวย

แบบไหลลง, วทยานพนธวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต, สาขาวชาวศวกรรมสงแวดลอม บณฑตวทยาลย

มหาวทยาลยเชยงใหม.

ยทธนา วรพนธ. (2550). การบาบดนาเสยจากการผลตปลาสมดวยระบบบงประดษฐทมการไหลใตผวแบบ

ผสมผสาน, วทยานพนธวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต, สาขาวชาวศวกรรมสงแวดลอม บณฑตวทยาลย

มหาวทยาลยเชยงใหม.

APHA, AWWA and WPCF. 1992. Standard Methods for Examination of Water and Wastewater (18th

edition). Washington D.C.: American Public Health Association Inc.

Armstrong, W. 1967. The use of polarography in the assay of oxygen diffusion from roots in anaerobic media.

Physiol. Plant., 20: 533-540.

Boon, A.G. 1985. Report on visit by member and staff of WRc to Germany to investigate Root Zone Method

of treatment of wastewaters. Wrc Report 376-S/I, Stevenage, U.K.

Brix, H. 1994. Function of macrophytes in constructed wetland. Wat. Sci. Tech., 29, 71-78.

Brix, H. 1997. Do macrophyters play a role in constructed wetlads. Wat.Sci. Tech., 35, 11-17.

Chappell, K.R. & Goulder, R. 1994. Seasonal variation of epiphytic extracellular enzyme activity on two

freshwater plants, Phragmites-auatralis and Elodea-canadensis. Arch. Hydrobilo., 132, 237-253.

57

Cooper, P.F. (ed.) 1990. European Design and Operations Guidelines for Reed Bed Treatment System. WRc

Report UI 17, Swindon, U.K.

Cooper, P.F., Job, G.D., Green, M.B. & Shutes, R.B.E. 1996. Reed Beds and Constructed Wetlands for

Wastewater Treatment. WRc Publications, Medmenham, Marlow, U.K.

Faulkner, S.P. & Richardson, C.J. 1998. Physical and chemical characteristic of freshwater wetland soils. In:

Hammer, D.A. (ed.), Constructed Wetlands for Wastewater Treatment. Municipal, Industrial and

Agricultural. 41-72. Lewis publishers, Chelsea, Michigan.

Gersberg, B.M., Elkins, S.R., Lyons, S.R. & Goldman, C.R. 1985. Role of aquatic plants in wastewater

treatment by artificial wetlands, Water Res., 20, 363-368.

Gumbricht, T. 1993a. Nutrient removal capacity in submersed macrophyte pond systems in a temperate

climate. Ecol. Eng., 2, 49-61.

Gumbricht, T. 1993b. Nutrient removal processes in freshwater submersed macrophyte systems. Ecol. Eng., 2.

1-30.

Hauck, R.D. 1984. Atmospheric nitrogen chemistry, nitrification, denitrification, and their relationships, In:

Hutzinger, O. (ed.), The Handbook of Environmental Chemistry. Vol. 1, Part C, The Natural

Environment and Biogeochemical Cycles. 105-127. Springer-Verlag, Berlin.

Hofmann, K. 1986. Wachstumverhalten vo Schilf (Phragnites australis [Cav.] Trin, Ex Steudel) in

Klarschlammbeschickten Filterbeeten. Arch. Hydrobiol., 107, 385-409.

Kadlec, R.H. & Knight, R.L. 1996. Treatment Wetland. Boca Raton, Florida, USA: CRC Press/Lewis

Publishers.

Kickuth, R. 1981. Abwasserreinigung in Mosaikmatritzen aus aerobe und anaeroben Teilbezirken. In; Moser,

F. (ed.), Grundlagen der Abwassereinigung. 639-655.

58

Lann, P., Smoldersd, A., Blom, C.W.P.M. and Armstrong, W. 1989. The relative roles of internal aeration,

radial oxygen loss, iron exclusion and nutrient balance in flood tolerance of Rumex species. Acta.

Bot. Neer., 38, 131-145.

Lindsay, A.L. 1979. Chemical Equilibria in Soils. New York: John Wiley and Sons.

Metcalf and Eddy. 1991. Wastewater Engineering Treatment, Disposal, and Reuse, 3rd ed. New York:

McGraw-Hill.

Patrick, W.H., Jr. & Wyatt, R. 1964. Soil nitrogen loss as a result of alternate submergence and drying. Soil

Sci. Soc. Am. Proc., 28. 647-652.

Pettecrew, E.L. & Kalff, J. 1992. Water flow and clay retention in submerged macrophyte bed. Can, J. Fish.

Aquat. Sci., 49, 2483-2489.

Reddy, K.R. & Patrick, W.H., Jr. 1984. Nitrogen transformations and loss of flood soils and Sediment. CRC

Crit. Rev. Environ. Control., 13, 273-309.

Reddy, K.R. & DeBusk, W.F., Jr. 1987. Nutrient storage capabilities of aquatic and wetland plants. In: Reddy,

K.R. & Smith, W.H. (ed.), Aquatic Plaants for Water Treatment and Resource Recovery. 337-357.

Orlando, Florida: Magnolia Publishing.

59